JPH03101126A - プラズマエッチング装置用電極 - Google Patents

プラズマエッチング装置用電極

Info

Publication number
JPH03101126A
JPH03101126A JP23761789A JP23761789A JPH03101126A JP H03101126 A JPH03101126 A JP H03101126A JP 23761789 A JP23761789 A JP 23761789A JP 23761789 A JP23761789 A JP 23761789A JP H03101126 A JPH03101126 A JP H03101126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
plasma etching
porous body
reactive gas
etching
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP23761789A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruhiro Osada
晴裕 長田
Shoji Katayama
片山 彰治
Yoshihiro Tejima
芳博 手嶋
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.)
Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
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
Application filed by Eagle Industry Co Ltd filed Critical Eagle Industry Co Ltd
Priority to JP23761789A priority Critical patent/JPH03101126A/ja
Publication of JPH03101126A publication Critical patent/JPH03101126A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマエツチング装置用電極に関し、特に、
半導体集積回路等の製造に用いられるプラズマエツチン
グ装置に使用する平行平板型プラズマエツチング装置用
電極に関するものである。
〔従来技術および解決しようとする課題〕従来、半導体
集積回路の製造においては、湿式エツチングが行われて
いたが、回路パターンの微細化、生産性の向上等の理由
から、近年はドライエツチングが主流となっている。
そして、中でも平行平板型電極を用いたプラズマエツチ
ング装置が広く使われている。
第3図には従来の平行平板型電極を用いたプラズマエツ
チング装置が示されていて、このプラズマエツチング装
置は、エツチング室22を形成するケーシング21内に
互いに対向して平行に配設される上部電極23と、下部
電極24とを具えている。
前記上部電極23は、反応性ガス25の導入口26を有
し、内部を中空状に形成してその中空部27内を反応性
ガス25が通過可能とし、前記導入口26の対向面に反
応性ガス25を放出する流出口となる小孔28が複数個
設けられて全体が導電性材料からなっており、また、前
記下部電極24は、前記小孔28に対向した面を有し、
その面上に基板29を載置する板状の導電性材料からな
っている。
そして、前記下部電極24は接地電位してアノードカッ
プリング接続するとともに、前記上部電極23との間に
高周波電源30を接続して画電極23.24間に高周波
電圧を印加できるようになっており、また、前記ケーシ
ング21には排気口31が形成されている。
上記のように構成される上部電極23を具えたプラズマ
エンチング装置にあっては、前記下部電極24上に試料
となる薄膜が形成された基板29を載置し、前記上部電
極23に、その導入口26から反応性ガス25を導入し
て中空部27内を経由して小孔28から下部電極24に
向けて反応性ガス25を放出させ、画電極23.24間
に反応性ガス25を充満させるとともに、画電極23.
24間に高周波電圧を印加し、画電極23.24間に存
在する反応性ガス25をプラズマ化し、このプラズマに
より前記下部電極24上に載置した基板29上の薄膜を
所望のパターンにエツチングするものである。
しかしながら、前記のようなプラズマエツチング装置用
電極を用いたものにあっては、前記上部電極23に設け
た反応性ガス25の流出口が小孔28であるため、下部
電極24に向けて放出される反応性ガス25の濃度が基
板29面上で不均一になるとともに、画電極23.24
間に電界の乱れが発生し、基板29面上のエツチング速
度が不均一になり、正確なエツチングができないという
問題点を有していた。
上記の問題点を解決するために本考案者等は先に、前記
下部電極に対向する上部電極部分を開放した流出口とす
るとともに、その流出口に導電性材料からなる多孔質体
を配設したプラズマエツチング装置用電極(特願昭63
−25668号)を提案した。
すなわち、前記第3図に示す従来の上部電極において、
流出口部分を小孔とした上部電極に代えて、微細な連通
気孔を有する導電性材料からなる多孔質体を流出口に配
設して上部電極としたものである。
しかしながら、上記の多孔質体を用いたプラズマエツチ
ング装置用電極にあっても、反応性ガスの流量およびエ
ツチング速度に前記小孔部分のような大きな乱れはない
ものの、上部電極に取付けた円板状の多孔質体の全面に
ついて詳細に検討した場合には、その電極の面上におい
て通気率に2倍以上のバラツキを有し、その結果、反応
性ガスの流量およびそのエツチング速度にも大きなバラ
ツキがあるものであった。
そして、この場合、上部電極と下部電極との間の間隔が
小さいナローギャップタイプの場合に、特にエツチング
のバラツキが大きくなるものであった。
また、上記の多孔質体を前記プラズマエツチング装置に
取付ける際には、反応性ガスの供給圧を調整したりして
、O11記の反応性ガス流量のバラツキを最小とするよ
うな条件を見出す作業、すなわち、エツチングの条件出
し作業を行うが、このエツチングの条件出し作業に多く
の時間がかかり、エツチングの生産性が低下する原因と
なるという問題点を有していた。
本発明は前記のような従来のもののもつ問題点を解決し
たものであって、電極の全面において、反応性ガスの供
給量のバラツキを容易に2倍以内にすることができ、均
一なエツチングができるとともに、プラズマエツチング
装置への電極の取付けおよびエツチングの条件出しを簡
単にでき、エツチングの生産性を向上することができる
プラズマエツチング装置用電極を提供することを目的と
している。
〔課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために本発明は、ケーシング内に
配設され、中空状をなすとともに、その内部から反応性
ガスを流出する上部電極と、この上部電極に対向して配
設するとともにその面上に基板を載置する下部電極とを
県え、+il記両重両電極間周波電圧を印加し、前記下
部電極上に載置した基板をエツチングするプラズマエツ
チング装置に使用するためのプラズマエツチング装置用
電極であって、このプラズマエツチング用電極の上部電
極は、反応性ガスの流出口に、窒素ガス相当の通気率が
20X10−2〜800X 10−” (cc−cm/
c+ff−5ec  −cmH,O)の導電性多孔質体
を配設した構成を有している。
〔作用〕
本発明は上記の構成を採用したことにより、電極面の全
面において、反応性ガスの供給量のバラツキを2倍以内
とすることが容易となり、下部電極面上に載置した試料
に対してほぼ均一なエツチングを行うことができるとと
ともに、プラズマエツチング装置への電極の取付けおよ
びエツチングの条件出しが短時間でできることとなる。
〔実施例〕
以下、図面に示す本発明の実施例について説明する。
第1図には本発明によるプラズマエツチング装置用電極
を用いたプラズマエツチング装置が示されていて、この
プラズマエツチング装置は、エツチング室2を形成する
ケーシング1内に互いに対向し゛(平行に配設される、
それぞれ全体が導電性材料からなる上部電極3と、下部
電極4とを具え、前記上部電極3は、反応性ガス5の導
入口6を有し、内部を中空状に形成してその中空部7内
を窒素ガスなどの反応性ガス5が通過可能とし、前記導
入口6の対向面に流出口8を有するとともに、その流出
口8に、窒素ガス相当の通気率が20X10−2〜80
0X10−”(cc−cm/ctM −5ee  −c
m H,O)の円板状の導電性多孔質体9が配設されて
いる。
また、前記上部電極3の流出口8に設けられる多孔質体
9に対向した下部電極4の面上には基板10が載置され
、前記下部電極4は接地電位してアノードカップリング
接続するとともに、前記上部電極3との間に高周波電源
11を接続して画電極3.4間に高周波電圧を印加でき
るようになっており、さらに、前記ケーシング1には排
気口12が形成されている。
上記のように構成される上部電極3を具えたプラズマエ
ツチング装置にあっては、前記下部電極4面上に試料と
なるF#膜が形成された基板10を載置し、前記上部電
極3に、その導入口6から反応性ガス5を導入して中空
部7内を経由して多孔質体9から下部電極4に向けて反
応性ガス5を放出させ、画電極3.4間の空間に反応性
ガス5を充満さ・Uるとともに、画電極3.4間に高周
波電圧を印加し、画電極3.4間に存在する反応性ガス
5をプラズマ化し、このプラズマにより前記下部電極4
面上に載置した基板10の薄膜を所望のパターンにエツ
チングすることができる。
そして、本発明においては、前記のように上部電極3の
流出口8に窒素ガス相当の通気率が20X 10−” 
〜800X 10−” (cc−cta/d−sec 
 −cmH,O)の円板状の導電性多孔質体9を配設し
たので、画電極3.4間の全面において、反応性ガス5
の供給量のバラツキを2倍以内とすることが容易となり
、下部電極4面上に載置した基板10に対してほぼ均一
なエツチングを行うことができることとなる。
また、プラズマエツチング装置への電極の取付けおよび
エツチングの条件出しの作業は、上記の通気率を有する
多孔質体9を有するものにあっては、極めて容易に、か
つ、短時間でその作業を完了することができた。
参考までに、従来のプラズマエツチング装置用電極に使
用されていた多孔質体の窒素ガス相当の通気率は、0.
lX10−’〜8×10(cc−c+++/c+1−s
ec  °cmHt O)であった。
そして、上記の通気率、すなわち、窒素ガス相当で0.
  I X 10−” 〜8 X 10−” (cc−
ell/d−sec  −、craHz O)の場合に
は、電極の全面において、反応性ガスの供給量のバラツ
キを2倍以内とすることが極めて困難であり、また、エ
ツチングの条件出しの作業に長時間を要していた。
一般に多孔質体の厚さと反応性ガスなどの流体の流量と
の関係は以下の式で示される。
Q=(k−A・Δp/L)  ・・・・・・(1)ここ
で、Qは流体流量、kは多孔質体固有の通気率、Δは通
気面積、Δpは多孔質体を通過する前後の流体の圧力差
、Lは多孔質体の厚さをそれぞれ表す。
すなわち、通気率が異なる場合、同じ流体流量とするた
めには、多孔質体を通過する前後の流体の圧力差Δpを
変えてやらなければならない。
また、通気率kが大きくなるほどその圧力差Δpは小さ
くできるものである。
また、通気率とその通気率のバラツキの大きさとの関係
については以下の関係がある。
すなわち、多孔質体のボアを円管と仮定する1 と、Hagen−Poiseuilleの式より、 u−(gc/32μり・d2 ・Δp ここで、Uは流速、gc は重力換算係数、μは流体粘
度、!は多孔質体の厚さ、dは円管の管径、Δpは圧損
を表す。
そして、通気率は、(gc/32μ)・d2に相当する
。
そこで、k−α・ (gc/32μ)、d!但し、αは
定数。
として、kのdに対する感度分析をする。
すなわち、k’/にとdとの関係を求めると、k’/に
=[2,α・(gc/32μ)・dl/[α・(gc/
32μ)・d”1 一2/d となり、dが大きいほど通気率の変化は小さいことがわ
かる。
すなわち、通気率が大きい(dが大きい)はど通気率の
バラツキ(k“/k)が小さくなる。
したがって、通気率が大きいと反応性ガス流2 量のバラツキが小さくなり、電極取付けおよびエツチン
グの条件出しが容易となる。
一方、多孔質体の通気率の上限は、エツチング条件との
関係で規制され、本発明における上記の多孔質体の窒素
ガス相当の通気率は、20XIO−2〜800 X 1
0−” (cc−c+n/c+II ・sec・cmH
,0)であれば本発明の目的を達成できるが、好ましく
は20X10−2〜400X10(cc−cm’/c+
fl・sec  −cmH,O)の範囲である。
上記の多孔質体を製造するには、多孔質体の原料となる
焼結材料粒子の粒径および焼結条件などを適宜に選択す
ることにより製造できる。
なお、上記の多孔質体の材質は、導電性材料からなる通
常多孔質体として用いられるセラミック材、金属材など
を用いることができる。
以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明する。
実験例 平均粒径20 Q /7 mの炭化ケイ素粒子を原料と
し成形し、このものに金属ケイ素を真空中1500 ”
Cで22重景%溶浸して、直径140mm、厚み3.4
mmの円板状の導電性多孔質体を調製した。
上記で得られたものは、窒素ガス相当の通気率が30 
X 10−” (cc −cm/cnl−sec  −
cmH。
0)の多孔質体であり、多孔性体全面上の通気率のバラ
ツキは1.2倍以内であった。
上記の多孔質体をプラズマエツチング装置用電極の流出
口に取付け、実際にエツチングして、適性なエツチング
ができる条件出しを設定したが、それに要した所要時間
を測定したところ15分間かかった。
これに対し、平均粒径50μ■1の炭化ゲイ素粒子を原
料とし成形し、上記と同様に、直径1140 mm、厚
み3.4mmの円板状の導電性多孔質体を調製した。
上記で得られたものは、窒素ガス相当の通気率が3 X
 10−2(cc −cm/cl−sec  −cmH
z ○)の多孔質体であり、多孔性体全面上の通気率の
バラツキは2.8倍であった。
上記の多孔質体をプラズマエツチング装置用電極の流出
口に取付け、実際にエツチングして、上記と同様のエツ
チングの条件出しの所要時間を同じオペレータにより行
い測定したところ4時間かかった。
上記の結果より、本発明による窒素ガス相当の通気率が
20X10−2〜800X 10−” (cc・cm/
cJ ・sec  −cmHz o)である多孔質体を
流出口に配設した電極を用いたプラズマエツチング装置
においては、その電極面での通気率のバラツキを容易に
2倍以内とすることができるので、均一なエツチングを
できることとなり、また、エツチング装置への取付けに
際して、その適性な条件出しまでの所要時間を大幅に短
縮することができ、エツチングの生産性を大幅に向上す
ることができることとなる。
〔発明の効果〕
本発明は上記のように構成したので、電極面での通気率
のバラツキを容易に2倍以内とすることができるので、
均一なエツチングをできる5 こととなり、また、エツチング装置への取付けに際して
、その適性な条件出しまでの所要時間を大幅に短縮する
ことができ、プラズマエツチング処理の生産性を大幅に
向上することができるなどのすぐれた効果を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案によるプラズマエツチング装置用電極を
配設したプラズマエツチング装置の概略説明図、第2図
は本考案によるプラズマエツチング装置用電極に用いた
多孔質体の斜視図、第3図は従来のプラズマエツチング
装置用電極を配設したプラズマエツチング装置の概略説
明図である。 1 、2 2 、2 3 、2 4 、2 5 、2 6 、2 1・・・・・・ケーシング 2・・・・・・エツチング室 3・・・・・・上部電極 4・・・・・・下部電極 5・・・・・・反応性ガス 6・・・・・・導入口 6 7.27・・・・・・中空部 8・・・・・・流′出口 9・・・・・・多孔質体 10.29・・・・・・基板 11.30・・・・・・高周波電源 12.31・・・・・・排気D 28・・・・・・小孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ケーシング内に配設され、中空状をなすとともに
    、その内部から反応性ガスを流出する上部電極と、該上
    部電極に対向して配設するとともにその面上に基板を載
    置する下部電極とを具え、前記両電極間に高周波電圧を
    印加し、前記下部電極上に載置した基板をエッチングす
    るプラズマエッチング装置に使用するためのプラズマエ
    ッチング装置用電極であって、このプラズマエッチング
    用電極の上部電極は、反応性ガスの流出口に、窒素ガス
    相当の通気率が20×10^−^2〜800×10^−
    ^2(cc・cm/cm^2・sec・cmH_2O)
    の導電性多孔質体を配設したことを特徴とするプラズマ
    エッチング装置用電極。
JP23761789A 1989-09-13 1989-09-13 プラズマエッチング装置用電極 Pending JPH03101126A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23761789A JPH03101126A (ja) 1989-09-13 1989-09-13 プラズマエッチング装置用電極

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23761789A JPH03101126A (ja) 1989-09-13 1989-09-13 プラズマエッチング装置用電極

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03101126A true JPH03101126A (ja) 1991-04-25

Family

ID=17017976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23761789A Pending JPH03101126A (ja) 1989-09-13 1989-09-13 プラズマエッチング装置用電極

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03101126A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138034B2 (en) 2001-06-25 2006-11-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrode member used in a plasma treating apparatus
EP1155599A4 (en) * 1999-02-01 2007-03-28 Sigma Technologies Internation ATMOSPHERIC STATIONARY GLIMMENT CHARGE PLASMA

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162588A (ja) * 1986-12-25 1988-07-06 京セラ株式会社 導電性多孔質炭化珪素焼結体並びにその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162588A (ja) * 1986-12-25 1988-07-06 京セラ株式会社 導電性多孔質炭化珪素焼結体並びにその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1155599A4 (en) * 1999-02-01 2007-03-28 Sigma Technologies Internation ATMOSPHERIC STATIONARY GLIMMENT CHARGE PLASMA
US7138034B2 (en) 2001-06-25 2006-11-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrode member used in a plasma treating apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5202050B2 (ja) シャワーヘッド及び基板処理装置
CN101461038B (zh) 喷淋板、和使用它的等离子体处理装置及处理方法及电子装置的制造方法
JP5185251B2 (ja) 汚染を低減したガス注入システム及びその使用方法
US20090120583A1 (en) Methods of making gas distribution members for plasma processing apparatuses
DE102009001972A1 (de) Plasmaätzverfahren und computerlesbares Speicherungsmedium
WO2002023610A1 (en) Plasma machining device, and electrode plate, electrode supporter, and shield ring of the device
CN110291225B (zh) 等离子体处理装置用电极板及等离子体处理装置用电极板的再生方法
CN101930889A (zh) 气体输入装置和等离子体加工设备
CN107393802A (zh) 一种等离子体刻蚀系统的喷淋头
JP2550037B2 (ja) ドライエッチング方法
CN114093739A (zh) 一种气体流量调节装置和调节方法及等离子体处理装置
JPH1050678A (ja) プラズマエッチング用電極板
JP4180896B2 (ja) プラズマ処理装置
JPH0437124A (ja) プラズマ処理装置
JPS6230329A (ja) ドライエツチング装置
JP2006253204A (ja) プラズマ処理装置の試料載置電極
JPH0797690A (ja) プラズマcvd装置
CN218631945U (zh) 一种等离子体刻蚀腔体衬套结构
CN1630739A (zh) 用于电镀晶片表面的装置和方法
JP3123536B2 (ja) 半導体製造装置
JP4546667B2 (ja) ドライエッチング方法
JPH0745584A (ja) ドライエッチング装置及び方法
CN213026060U (zh) 一种用于提高晶圆刻蚀均匀性的气体挡板
TWI615918B (zh) 用於安裝及固定基板之方法
JPH0663107B2 (ja) 平行平板型ドライエツチング装置