NL9201938A - DEVICE FOR IONIC ETCHING OVER A LARGE SURFACE. - Google Patents

DEVICE FOR IONIC ETCHING OVER A LARGE SURFACE. Download PDF

Info

Publication number
NL9201938A
NL9201938A NL9201938A NL9201938A NL9201938A NL 9201938 A NL9201938 A NL 9201938A NL 9201938 A NL9201938 A NL 9201938A NL 9201938 A NL9201938 A NL 9201938A NL 9201938 A NL9201938 A NL 9201938A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cathode
anode
electrodes
gas inlet
substrate
Prior art date
Application number
NL9201938A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Leybold Ag
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
Priority claimed from DE4223987A external-priority patent/DE4223987C2/en
Application filed by Leybold Ag filed Critical Leybold Ag
Publication of NL9201938A publication Critical patent/NL9201938A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32541Shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Description

Titel: Inrichting voor het ionenetsen over een groot oppervlak.Title: Device for large area ion etching.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het homogeen ionenetsen over een groot oppervlak door middel van een vacuümlaag, met een recipiënt, welke is voorzien van een gasinlaat- en een gasuitlaatopening, met ten minste zich over een vlak uitstrekkend en aan massapotentiaal liggende anode en een ten opzichte daarvan grotendeels evenwijdig aangebrachte kathode, welke bestemd en ingericht is als substraathouder en is verbonden met een HF-spanningsbron.The invention relates to a device for homogeneous ion etching over a large surface by means of a vacuum layer, with a receptacle, which is provided with a gas inlet and a gas outlet opening, with at least a plane extending and having an earth potential and a cathode arranged largely parallel thereto, which is intended and arranged as a substrate holder and which is connected to an HF voltage source.

Inrichtingen welke geschikt zijn voor het zgn. ionenetsen en worden bedreven in vacuüminstallaties, waarin evenzo zgn. Sputterprocessen worden uitgevoerd zijn voldoende bekend. Uitsluitend bij wijze van voorbeeld worden hier genoemd de publikaties DE-2 241 229 C2 en DE-2 149 606, waarin inrichtingen beschreven staan, welke naast een substraat-bekleding door middel van kathodeverstuiving door het eenvoudig ompolen van de elektrodes ook het ionenetsen mogelijk maakt.Devices which are suitable for so-called ion etching and which are operated in vacuum installations, in which so-called Sputtering processes are also carried out, are sufficiently known. By way of example only the publications DE-2 241 229 C2 and DE-2 149 606 are mentioned here, in which devices are described which, in addition to a substrate coating by means of sputtering of the electrodes, also enable ion etching by means of sputtering of the electrodes .

In de publikatie DE-2 241 229 C2 wordt voor het ionenetsen als substraten door een glimontlading een zgn. gesloten systeem beschreven, waarbinnen zich een plasma vormt, dat voor de materiaalverwijdering op het substraat vereist is en door de elektrodevlakken grotendeels wordt omsloten. Een voortdurende gasuitwisseling binnen het plasmavolumen vindt daarbij niet plaats. De handhaving van een stabiel plasma binnen de gesloten etskamer vergt echter enerzijds een in hoge mate nauwkeurige mechanische insluiting, d.w.z. een in hoge mate nauwkeurig wederzijds aanbrengen van de elektrodevlakken met inachtneming van nauwkeurig aan te houden afstandseisen en anderzijds een nauwkeurige instelling van de potentiaal-verhoudingen tussen de aan massa liggende kathode, waaraan het te etsen substraat aangebracht is en de zich daarboven bevindende anode.In publication DE-2 241 229 C2, for the ion etching as substrates by a glow discharge, a so-called closed system is described, within which a plasma is formed, which is required for the material removal on the substrate and is largely enclosed by the electrode surfaces. There is no continuous gas exchange within the plasma volumes. Maintaining a stable plasma within the closed etching chamber requires, on the one hand, a highly accurate mechanical containment, that is to say a highly precise mutual application of the electrode surfaces with due observance of distance requirements and, on the other hand, an accurate adjustment of the potential ratios between the ground cathode to which the substrate to be etched has been applied and the anode located above it.

Voorts is voor het gelijkmatig van het substraatvlak afnemen van materiaal een verregaande, homogene verdeling van de plasmadichtheid boven het substraat nodig. Te zamen met het heersende potentiaalverschil kan echter ook per se het etsen in verschillende omvang verlopen op grond van lokale verschillen in de voor het etsproces bepalende parameters (bijv. plasmadichtheid, elektrodenafstand en spanningsverhouding) op het substraatoppervlak.Furthermore, a uniform homogeneous distribution of the plasma density over the substrate is required for the material to be uniformly removed from the substrate surface. However, along with the prevailing potential difference, etching may also vary to varying degrees due to local differences in the parameters determining the etching process (e.g., plasma density, electrode spacing, and voltage ratio) on the substrate surface.

Met de op zichzelf bekende etsinrichtingen, zoals deze bijvoorbeeld in de in het voorgaande genoemde publikaties beschreven zijn, kan de in verregaande mate homogene etsomvang op schijfvormige substraatlichamen met de diameter tot 150 mm worden bereikt. Grotere substraatvlakken zijn echter met de tot dusverre bekende etsinrichtingen niet in de beschreven gelijkmatigheid etstechnisch te behandelen, aangezien in het bijzonder aan de randbereiken van het substraat een geringere materiaalverwijdering optreedt dan in het middenbereik van het substraat. Dit is in hoofdzaak een gevolg van de omstandigheid, dat het plasma aan de substraatrandbereiken op grond van plasmauitvlbeixng aanzienlijk dunner wordt.The etching devices known per se, as described, for example, in the publications mentioned above, enable the largely homogeneous etching size on disc-shaped substrate bodies with a diameter of up to 150 mm to be achieved. However, larger substrate surfaces cannot be etched in the uniformity described with the etching devices known so far, since in particular at the edge areas of the substrate less material removal occurs than in the middle region of the substrate. This is mainly due to the fact that the plasma at the substrate edge ranges becomes considerably thinner due to plasma emission.

Aan de uitvinding ligt nu het probleem ten grondslag een inrichting voor het over een groot oppervlak, homogeen ionenetsen binnen een vacuüminstallatie, met een recipiënt welke is voorzien van gasinlaat- en gasuitlaatopeningen, zodanig verder uit te werken, dat de handhaving van een stabiel plasma binnen het recipiënthuis wordt vereenvoudigd en de gelijkmatigheid van de omvang van de materiaalverwijdering ook bij substraten met een groter oppervlak dan de met de tot dusverre bekende etsinrichtingen te hanteren substraten, gewaarborgd kan worden.The problem now lies with the invention to further elaborate a device for homogeneous ion etching over a large area within a vacuum installation, with a receptacle provided with gas inlet and gas outlet openings, such that the maintenance of a stable plasma is maintained within the receptacle housing is simplified and the uniformity of the extent of the material removal can be ensured even with substrates with a larger surface area than the substrates to be used with the etching devices known hitherto.

Een volgens de uitvinding voorgestelde oplossing van dit probleem staat aangegeven in conclusie 1. Nadere uitwerkingen van de uitvinding vormen het onderwerp van de volgconclusies.A solution of this problem proposed according to the invention is stated in claim 1. Further elaborations of the invention are the subject of the subclaims.

Volgens de uitvinding wordt een inrichting voor het over een groot oppervlak homogeen ionenetsen in het inwendige van een vacuüminstallatie, met een recipiënt, welke is voorzien van gasinlaat- en gasuitlaatopeningen met ten minste één zich volgens een vlak uitstrekkende en aan massapotentiaal liggende anode en een ten opzichte daarvan grotendeels evenwijdig aangebrachte kathode, welke als substraathouder ingericht en bestemd met een HF-spanningsbron verbonden is, nader gekenmerkt, doordat het anodenoppervlak trapvormige bereiken bevat, welke zich telkens onderling verschillend ver op afstand van de kathoden bevinden.According to the invention, a device for homogeneous ion-etching over a large area in the interior of a vacuum installation is provided with a receptacle which has gas inlet and gas outlet openings with at least one plane extending at ground plane and having a ground potential Cathode arranged parallel thereto, which is arranged substantially as a substrate holder and is intended to be connected to an HF voltage source, further characterized in that the anode surface comprises stepped regions, each of which is different from each other at a great distance from the cathodes.

Het beginsel van het ionenetsen door middel van een vacuümkamer berust hierop, dat tussen de twee elektrodenvlakken, waarvan de kathode de, het substraatdragende, negatieve pool vormt en de anode, welke zich volgens een vlak uitstrekkend tegenover de kathode is aangebracht, inertgas wordt ingeleid. Meestal gaat het daarbij om Argon-gas. Aanvullend wordt aan één van de beide elektroden een HF-hoogspanning aangelegd om ervoor te zorgen dat het tussen de elektroden toegevoerde inerte gas gedissocieerd wordt en zich tot een stationair plasma vormt. De daarbij ontstaande, positieve Argon-ionen worden op grond van elektrostatische aantrekkingskracht in de richting naar het negatief geladen substraatoppervlak versneld en veroorzaken bij de botsing op het substraatoppervlak afhankelijk van hun kinetische energie en de energetische oppervlakomstandigheden van het substraat een bepaalde hoeveelheid loslatend substraatmateriaal. In een open systeem, waarin evenwijdig aan het substraatoppervlak een gasstroom gehandhaafd wordt, worden aldus de afgesputterde substraatdeeltjes op de anode afgescheiden of voor het geval er gasvormige verbindingen ontstaan, worden deze uit het plasmavolume in de gasstroom verwijderd waardoor de chemische samenstelling en daarmee gepaard gaand de elektronische omstandigheden binnen de plasmawolk onveranderd blijven.The principle of ion etching by means of a vacuum chamber is based on the introduction of inert gas between the two electrode surfaces, the cathode of which forms the substrate-carrying negative pole and the anode, which is arranged in a plane extending opposite the cathode. Usually this concerns Argon gas. Additionally, an HF high voltage is applied to one of the two electrodes to cause the inert gas supplied between the electrodes to dissociate and form a stationary plasma. The positive Argon ions formed thereby are accelerated due to electrostatic attraction in the direction towards the negatively charged substrate surface and, upon impact on the substrate surface, cause a certain amount of releasing substrate material depending on their kinetic energy and the energetic surface conditions of the substrate. In an open system, in which a gas flow is maintained parallel to the substrate surface, the sputtered substrate particles are thus separated on the anode or, in case gaseous compounds are formed, they are removed from the plasma volume in the gas flow, thereby causing the chemical composition and attendant the electronic conditions within the plasma cloud remain unchanged.

Principieel hangt de omvang van het etsen af van het per tijdseenheid het substraatoppervlak treffende aantal Argon-ionen, welk aantal voornamelijk afhankelijk is van het aantal van de zich boven het substraatoppervlak bevindende, geïoniseerde Argon-atomen. Bij een bepaalde druk van het in de installatie aanwezige Argongas en een gegeven hoogspanning tussen kathode en tegenpotentiaal brandt slechts een plasma, wanneer de afstand tussen de beide potentialen groot genoeg is. De reden hiervoor is, dat ionen en elektronen op hun weg tussen de beide potentialen stoten uitvoeren, waarbij nieuwe ionen en elektronen ontstaan. Wanneer het aantal van de stoten te klein, bijvoorbeeld bij te geringe druk of te geringe afstand tussen de potentialen is, is de ionen- elektronenconcentratie te gering en wordt het plasma onwerkzaam.In principle, the extent of the etching depends on the number of Argon ions striking the substrate surface per unit time, which number depends mainly on the number of the ionized Argon atoms located above the substrate surface. At a certain pressure of the Argon gas present in the installation and a given high voltage between cathode and counter potential, only a plasma burns if the distance between the two potentials is large enough. The reason for this is that ions and electrons in their path between the two potentials carry out pulses, whereby new ions and electrons are created. When the number of the pulses is too small, for example at too low a pressure or too small a distance between the potentials, the ion electron concentration is too small and the plasma becomes ineffective.

Wanneer men omgekeerd vermijden wil, dat tussen twee vlakken, waarvan de ene hoogspanning voert, een plasma brandt, moeten die vlakken zo dicht bij elkaar worden gebracht, dat slechts weinig elektronen-ionenparen ontstaan. Alleen deze overweging laat reeds zien, dat men door variatie van. de afstand tussen de tegenover elkaar gelegen elektroden een nauwkeurig in te stellen regelparameter bezit om de omvang van het etsen op het substraatoppervlak willekeurig te kunnen kiezen.Conversely, if one wants to avoid a plasma burning between two surfaces, one of which carries high voltage, these surfaces must be brought so close together that only few electron-ion pairs are formed. This consideration alone already shows that by varying. the distance between the opposing electrodes has a precisely adjustable control parameter to allow arbitrary selection of the etching size on the substrate surface.

De uitvinding zal in hetgeen thans volgt zonder beperking van de algemene uitvindingsgedachte aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden en onder verwijzing naar de tekening bij wijze van voorbeeld worden beschreven naar welke tekening overigens wat betreft de openbaring van alle in de tekst niet nader toegelichte uitvindingsdetails, uitdrukkelijk wordt verwezen.The invention will now be described in what follows, without limiting the general inventive concept by means of exemplary embodiments and with reference to the drawing, to which drawing, incidentally, is explicitly disclosed with regard to the disclosure of all the invention details which are not further elucidated in the text. referenced.

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van een recipiënthuis dat de volgens de uitvinding voorgestelde elektroden bevat;Fig. 1 is a cross section of a receptacle housing containing the electrodes proposed in accordance with the invention;

Fig. 2 is een bovenaanzicht van de volgens de uitvinding voorgestelde trapsgewijze anode; enFig. 2 is a plan view of the stepped anode proposed in accordance with the invention; and

Fig. 3 is een verdere dwarsdoorsnede van een, de uitgevonden elektrodenbevattend recipiënthuis.Fig. 3 is a further cross section of a receptacle housing containing the electrodes invented.

Figuur 1 is een zijaanzicht van een recipiënthuis, waarin de volgens de uitvinding toegepaste elektroden zijn aangebracht, namelijk een in het midden aangebrachte, zich volgens een vlak uitstrekkende elektrode 1, welke via een speciaal hoog frequent aanpassingsnetwerk 5 met een HF-bron 7 wordt gevoed met een hoge spanning. Daar tegenoverliggend binnen in het recipiënthuis 4 bevindt zich een trapvormig uitgevoerde tegenelektrode 3, welke bij voorkeur aan massapotentiaal ligt. Die elektrode 1 is daarbij door middel van een condensator gekoppeld met de HF-bron 7, doch is overigens tegen het aardpotentiaal geïsoleerd uitgevoerd, zodat de elektrode 1 een tegen het aardpotentiaal van nul verschillend potentiaal kan hebben. Voorts heeft de elektrode 1 ten opzichte van de elektrode 3 en het recipiënt-huis 4 een kleiner oppervlak, zodat de elektrode 1 steeds negatief voorgespannen is, wanneer een plasma in de recipiënt R wordt ontstoken. Door een gasinlaatventiel 2 treedt Argongas het inwendige van de recipiënt R binnen, overstroomt daarbij de elektrode inrichting en wordt aan de tegenover gelegen zijde door een op geschikte wijze aangebracht gasuitlaat-ventiel 6 door middel van een geschikte vacuümpomp (welke niet is weergegeven) weer weggepompt. De gasinlaat 2 in de recipiënt R is door middel van een aanvullend aangebrachte stroommeter (welke eveneens niet weergegeven is) regelbaar. De zich in de recipiënt R daarbij instellende werkdruk bedraagt tussen 10~3 en 10~2 hPa. Wegens de tussen de elektroden 1 en 3 aanliggende hoge spanning, worden de zich in de tussenruimte van de elektroden bevindende Argon-atomen geïoniseerd en op het substraatoppervlak versneld. Daar maken zij op grond van hun hoge kinetische energie in de vorm van stootprocessen substraatdeeltjes los. Die substraatdeeltjes worden hetzij aan de tegenover gelegen anode opnieuw afgescheiden of voor het geval deze met een toegevoegd reactief gas een gasvormige verbinding aangaan door wegpompen uit de recipiënt R verwijderd. De open opbouw met voortdurende gastoevoer en gasverwijdering waarborgt dientengevolge een in verregaande mate constante gassamenstelling in het inwendige van de recipiënt R.Figure 1 is a side view of a receptacle housing, in which the electrodes used according to the invention are arranged, namely a center-mounted, plane-extending electrode 1, which is fed via a special high-frequency adaptation network 5 with an HF source 7 with high voltage. Opposite, inside the receptacle housing 4, is a step-shaped counter electrode 3, which preferably has ground potential. The electrode 1 is here coupled to the HF source 7 by means of a capacitor, but is otherwise insulated against the earth potential, so that the electrode 1 can have a potential different from the earth potential of zero. Furthermore, the electrode 1 has a smaller surface area relative to the electrode 3 and the receptacle housing 4, so that the electrode 1 is always negatively biased when a plasma is ignited in the receptacle R. Through a gas inlet valve 2, Argon gas enters the interior of the container R, flooding the electrode device and being pumped out on the opposite side by a suitably arranged gas outlet valve 6 by means of a suitable vacuum pump (not shown). . The gas inlet 2 in the container R is controllable by means of an additionally provided flow meter (which is also not shown). The working pressure which adjusts in the container R is between 10 ~ 3 and 10 ~ 2 hPa. Due to the high voltage applied between the electrodes 1 and 3, the Argon atoms located in the interspace of the electrodes are ionized and accelerated on the substrate surface. There, due to their high kinetic energy, they release substrate particles in the form of impact processes. Those substrate particles are either redeposited on the opposite anode or in case they enter into a gaseous compound with an added reactive gas by pumping out of the container R removed. The open construction with continuous gas supply and gas removal therefore ensures a largely constant gas composition in the interior of the container R.

De trapsgewijze opstelling van de etsanode 3 is daarbij zodanig geconcipieerd, dat deze in de in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvorm in het bereik van de gasinlaat het verst van de kathode verwijderd is, aangezien aldaar de vers in het recipiënthuis ingeleide Argon-atomen aanvankelijk eerst moeten worden geïoniseerd om ervoor te zorgen dat zij een bijdrage tot het etsproces kunnen leveren. Eerst na een minimale verblijfduur tussen de elektrodenplaten worden de Argon-atomen door stootprocessen geïoniseerd, hetgeen ertoe leidt, dat de Argon-ionenconcentratie in het bereik van de gasinlaat geringer is, dan in het bereik van de gasuitlaat. Voorts is bekend, dat de mate van etsen afhankelijk is van de werkdruk, zodat afhankelijk van de plaatselijk verschillende werkdrukken, bijvoorbeeld in het bereik van de gasinlaat 2 of -uitlaat 6 de etsomvang onderling verschillend kan zijn. Om deze genoemde, ongewenste effecten te vermijden en in het gehele bereik van het substraatvlak een uniforme etssnelheid te bereiken, wordt - zoals reeds beschreven - de wederzijdse elektrodeafstand in bereiken met toenemende Argon-ionenconcentratie verminderd. Dit leidt tenslotte tot een trapsgewijze structuur van de etsanode, zoals in figuur 1 is weergegeven.The stepped arrangement of the etching anode 3 is designed in such a way that in the embodiment shown in Figure 1 it is furthest from the cathode in the region of the gas inlet, since there the Argon atoms freshly introduced into the receptacle must first be introduced there. ionized to ensure they can contribute to the etching process. Only after a minimum residence time between the electrode plates, the Argon atoms are ionized by impact processes, which results in the Argon ion concentration in the region of the gas inlet being lower than in the region of the gas outlet. It is further known that the degree of etching depends on the operating pressure, so that depending on the locally different operating pressures, for example in the region of the gas inlet 2 or outlet 6, the etching size can be different from one another. In order to avoid these undesired effects and to achieve a uniform etch rate throughout the substrate plane, the mutual electrode spacing in ranges with increasing Argon ion concentration is reduced, as already described. Finally, this leads to a stepped structure of the etching anode, as shown in Figure 1.

Figuur 2 is een bovenaanzicht van de volgens de uitvinding toegepaste vlakachtige, getrapte structuur van de anode, zoals deze bijvoorbeeld in figuur 1 in dwarsdoorsnede is weergegeven. De trapvormige uitvoering van het oppervlak van de anode 3 leidt tot trapvormige bereiken 8, welke in figuur 2 telkens door hoogtelijnen van elkaar gescheiden zijn. Een, de vierkante anode 3 met een randlengte L omgeven raam 9 zorgt voor een geschikte positionering van de anode 3 in het inwendige van het recipiënthuis 4.Figure 2 is a top view of the planar, stepped structure of the anode used according to the invention, as shown in cross-section for example in Figure 1. The stepped design of the surface of the anode 3 leads to stepped regions 8, which are each separated by height lines in Figure 2. A frame 9 surrounded by the square anode 3 with an edge length L ensures a suitable positioning of the anode 3 in the interior of the receptacle housing 4.

Uiteraard zijn daarvan afwijkende trapsgewijze formaties denkbaar zoals bijvoorbeeld een trapverhoging in het middenbereik van de elektrode opstelling, welke naar de randbereiken toe telkens afvalt. Een dergelijke volgens de uitvinding toegepaste anode uitvoering is in figuur 3 weergegeven. Men heeft ingezien, dat de plasma-uitdunning speciaal in de randbereiken kan worden verminderd, wanneer de elektrodeafstand trapsgewijs naar de randbereiken toe wordt vergroot. Door een getrapt pyramidevormige anodestructuur met willekeurig groot aantal trapbereiken 8’ kan aldus de plasma uitdunning worden tegengegaan.Naturally deviating cascading formations are conceivable, such as, for example, a step-up in the middle range of the electrode arrangement, which falls off towards the edge ranges. An anode embodiment of this type used in accordance with the invention is shown in Figure 3. It has been recognized that plasma thinning can be reduced especially in the edge ranges when the electrode spacing is increased stepwise toward the edge ranges. The plasma thinning can thus be prevented by a stepped pyramid-shaped anode structure with arbitrarily large number of step ranges 8 ".

Principieel kan met de uitgevonden uitvoering van de etsanode de lokale etsomvang of in -intensiteit door een variatie in de elektrodeafstand individueel worden ingesteld. Daardoor is het voor het eerst mogelijk, vierkante substraatvlakken met een zijdelengte van tot 50 cm in een tot dusverre niet te bereiken homogene mate te etsen.In principle, with the invented embodiment of the etching anode, the local etching size or intensity can be individually adjusted by a variation in the electrode distance. This makes it possible for the first time to etch square substrate surfaces with a side length of up to 50 cm in a hitherto unattainable homogeneous degree.

Juist de vervaardiging van halfgeleider bouwstenen in grotere aantallen vergt een naar de maatstaven van massaproduktie geconcipieerde procesvoering. Om het overgaan van een etscharge op een volgende zo snel mogelijk te kunnen uitvoeren is de kathode met de daaraan bevestigde substraten beweegbaar gelegerd, zodat deze rijdend in de etskamer verplaatsbaar is. Dit vergemakkelijkt in aanzienlijke mate het overgaan op een ander substraat en zorgt voor een in verregaande mate optimale benutting van de etsinstallatie, hetgeen uiteindelijk werking van kostenvermindering op de produktie heeft.It is precisely the manufacture of semiconductor building blocks in larger numbers that requires a process design that is designed according to the standards of mass production. In order to be able to carry out the transfer of an etching estimate to a subsequent one as quickly as possible, the cathode with the substrates attached to it is movably mounted, so that it can be moved while driving in the etching chamber. This considerably facilitates the transition to a different substrate and ensures a largely optimal utilization of the etching installation, which ultimately has the effect of reducing costs on production.

Met de volgens de uitvinding voorgestelde inrichting kan de etstechniek zodanig verder worden vervolmaakt, dat qua kosten gunstige zich over grote vlakken uitstrekkende substraten op de gewenste wijze homogeen bewerkt kunnen worden.With the device proposed according to the invention, the etching technique can be further perfected in such a way that cost-effective substrates extending over large areas can be homogeneously processed in the desired manner.

Claims (15)

1. Inrichting voor het over een groot vlak/ homogeen ionenetsen in een vacuüminstallatie, met een recipiënt (R), welke is voorzien van gasinlaat- (2) en gasuitlaatopeningen (6)/ met ten minste één, zich vlak uitstrekkend uitgevoerde en aan massapotentiaalliggende anode (3) en een ten opzichte daarvan grotendeels evenwijdig aangebrachte kathode (1), welke als substraathouder ingericht en bestemd met een HF-spanningsbron (7) verbonden is, met het kenmerk, dat het anodeoppervlak trapvormige bereiken (8) bevat, wélke telkens onderling verschillend ver op afstand van de kathode gedistantieerd zijn.A device for large-area / homogeneous ion etching in a vacuum installation, with a receptacle (R), which is provided with gas inlet (2) and gas outlet openings (6) / with at least one, which is flat and has a ground potential anode (3) and a cathode (1) arranged largely parallel thereto, which is arranged as a substrate holder and is connected to an HF voltage source (7), characterized in that the anode surface has stepped regions (8), each of which are distanced from one another far apart from the cathode. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektrodevorm vierkant is en een zijdelengte (L) van tot 50 cm heeft.Device according to claim 1, characterized in that the electrode shape is square and has a side length (L) of up to 50 cm. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in het bereik van de gasinlaat (2) de afstand tussen de elektroden daar het grootst is en in het bereik van de gasuitlaat (6) het geringst.Device according to claim 1 or 2, characterized in that in the region of the gas inlet (2) the distance between the electrodes is greatest there and in the region of the gas outlet (6) the least. 4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat zich tussen de elektroden een met het substraat reactief plasma vormt.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a plasma reactive with the substrate is formed between the electrodes. 5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat is voorzien in een tweetal anoden (3, 3'), welke in de vorm van een vlak tegenover elkaar liggen en in het vlak van de middenafstand van beide elektroden (3, 3') is voorzien in de kathode (1).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that two anodes (3, 3 ') are provided, which face each other in the form of a plane and in the plane of the center distance of both electrodes (3, 3 ') is provided in the cathode (1). 6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de uitgestrektheid van het plasma kan worden beïnvloed door de afstand van de elektroden.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the extent of the plasma can be influenced by the distance of the electrodes. 7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het middenbereik van de anode trapvormige gedeelten (8') bevat, welke tot de kathode een kleinere afstand hebben dan de randbereiken ervan.The device according to any one of the preceding claims, characterized in that the center region of the anode comprises stepped sections (8 ') which are less than the peripheral regions of the cathode. 8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de trapsgewijs uitgevoerde anode in Sputter-installaties modulair kan worden igezet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the stepped anode can be set up in a modular manner in Sputter installations. 9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, het etsproces in een open systeem, waarbij is voorzien in een voortdurende gasuitwisseling in het inwendige van een recipiënt (R) plaats vindt.An apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the etching process takes place in an open system, wherein a continuous gas exchange takes place in the interior of a container (R). 10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gasinlaat- (2) en de gasuitlaatopeningen (6) aan het recipiënthuis (4) tegenover elkander liggen.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas inlet (2) and the gas outlet openings (6) on the receptacle housing (4) are opposite one another. 11. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de werkdruk in het inwendige van een recipiënt tussen 10-3 en 10-2 hPa bedraagt.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the operating pressure in the interior of a container is between 10-3 and 10-2 hPa. 12. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kathode (1) voor het daarop aanbrengen van substraten rijdend verplaatsbaar aangebracht is.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the cathode (1) is disposed in such a manner that it can be moved in a movable manner for the application of substrates. 13. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kathode (1) via een HF-aanpassingsnetwerk (5) is verbonden met de HF-spanningsbron (7).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the cathode (1) is connected to the HF voltage source (7) via an HF matching network (5). 14. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gasinlaat (2) in de recipiënt (R) door middel van een stroommeter regelbaar is.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas inlet (2) in the receptacle (R) is controllable by means of a flow meter. 15. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het kathodepotentiaal door het HF-vermogen instelbaar is.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the cathode potential is adjustable by the HF power.
NL9201938A 1991-11-13 1992-11-05 DEVICE FOR IONIC ETCHING OVER A LARGE SURFACE. NL9201938A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4137257 1991-11-13
DE4137257 1991-11-13
DE4223987A DE4223987C2 (en) 1991-11-13 1992-07-21 Device for large-area ion etching
DE4223987 1992-07-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9201938A true NL9201938A (en) 1993-06-01

Family

ID=25909055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9201938A NL9201938A (en) 1991-11-13 1992-11-05 DEVICE FOR IONIC ETCHING OVER A LARGE SURFACE.

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH05222554A (en)
GB (1) GB2261396B (en)
NL (1) NL9201938A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716485A (en) * 1995-06-07 1998-02-10 Varian Associates, Inc. Electrode designs for controlling uniformity profiles in plasma processing reactors
US6228438B1 (en) * 1999-08-10 2001-05-08 Unakis Balzers Aktiengesellschaft Plasma reactor for the treatment of large size substrates
EP3399545B1 (en) * 2017-05-04 2021-09-29 Meyer Burger (Germany) GmbH Substrate treatment system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5512733A (en) * 1978-07-14 1980-01-29 Anelva Corp Dry process etching device
JPS5669374A (en) * 1979-11-09 1981-06-10 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Dry etching method
US4328081A (en) * 1980-02-25 1982-05-04 Micro-Plate, Inc. Plasma desmearing apparatus and method
JPS59217330A (en) * 1983-05-26 1984-12-07 Toshiba Corp Reactive ion etching device
US4578559A (en) * 1982-03-10 1986-03-25 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Plasma etching method
EP0280074A2 (en) * 1987-02-24 1988-08-31 International Business Machines Corporation Plasma reactor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4230515A (en) * 1978-07-27 1980-10-28 Davis & Wilder, Inc. Plasma etching apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5512733A (en) * 1978-07-14 1980-01-29 Anelva Corp Dry process etching device
JPS5669374A (en) * 1979-11-09 1981-06-10 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Dry etching method
US4328081A (en) * 1980-02-25 1982-05-04 Micro-Plate, Inc. Plasma desmearing apparatus and method
US4578559A (en) * 1982-03-10 1986-03-25 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Plasma etching method
JPS59217330A (en) * 1983-05-26 1984-12-07 Toshiba Corp Reactive ion etching device
EP0280074A2 (en) * 1987-02-24 1988-08-31 International Business Machines Corporation Plasma reactor

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 040 (E - 004) 28 March 1980 (1980-03-28) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 005, no. 136 (C - 069) 28 August 1981 (1981-08-28) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 085 (E - 308) 13 April 1985 (1985-04-13) *

Also Published As

Publication number Publication date
GB9221969D0 (en) 1992-12-02
JPH05222554A (en) 1993-08-31
GB2261396A (en) 1993-05-19
GB2261396B (en) 1995-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gudmundsson Physics and technology of magnetron sputtering discharges
US4637853A (en) Hollow cathode enhanced plasma for high rate reactive ion etching and deposition
CA1321772C (en) Apparatus for the application of thin layers to a substrate by means of cathode sputtering
CA2305938C (en) Filtered cathodic arc deposition method and apparatus
US5415753A (en) Stationary aperture plate for reactive sputter deposition
EP0595624B1 (en) Film forming apparatus for filling fine pores of a substrate
EP0653776A1 (en) Plasma deposition systems for sputter deposition
US7327089B2 (en) Beam plasma source
EP1560943B1 (en) High deposition rate sputtering
EP1184483B1 (en) Thin-film formation system and thin-film formation process
US5803973A (en) Apparatus for coating a substrate by chemical vapor deposition
JPH073450A (en) Magnetron sputtering source for low-pressure operation
KR20150016983A (en) Method for sputtering for processes with a pre-stabilized plasma
WO2015134108A1 (en) Ion beam sputter deposition assembly, sputtering system, and sputter method of physical vapor deposition
US3649502A (en) Apparatus for supported discharge sputter-coating of a substrate
EP0703598A1 (en) Electrode between sputtering target and workpiece
TWI573883B (en) Physical vapor deposition system and physical vapor depositing method using the same
CN102245798A (en) Sputtering device and sputtering method
US7023128B2 (en) Dipole ion source
WO1997035044A1 (en) Method and apparatus for rf diode sputtering
US6475353B1 (en) Apparatus and method for sputter depositing dielectric films on a substrate
NL9201938A (en) DEVICE FOR IONIC ETCHING OVER A LARGE SURFACE.
KR100672629B1 (en) Sputtering device
US6423191B1 (en) Sputtering method and apparatus for depositing a coating onto substrate
US9865436B1 (en) Powered anode for ion source for DLC and reactive processes

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed