JPH03152923A

JPH03152923A - エッチング装置

Info

Publication number: JPH03152923A
Application number: JP29100789A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ushikubo; 牛窪　孝; Hiroki Yaegashi; 浩樹八重樫
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1991-06-28

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、半導体プロセスに用いるドライエツチング装
置に関するものである。

（従来の技術）従来、このような分野の技術としては、例えば■半導体
レーザ「基礎と応用、　Ｐ、２２５〜２２９伊藤良−１
中村道冶共編、培風館　■「応用物理」第５４巻　第１
１号（１９８５）　　Ｐ、１１３６〜１１５３等に記載
されるものがあった。

第４図は、従来のＥ　ＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃ：ｙ
ｃｌｏｔｒｏｎＲｅｓｏｎａｎｃｅ）型イオン源の構成
図であり、導入されたＣ１２ガスは、マイクロ波により
励起されてプラズマとなる。プラズマ中のＣｌイオンは
、イオン引出電極６により加速されて試料８に衝突し、
試料８のエツチングに供する。なお、ここで、１はＥＣ
Ｒ室、２は矩形導波管、３は冷却水導入管、４はガス導
入管、５は磁気コイル、７は試料室、９は試料８を載置
するステージである。

イオン引出電極６は、プラズマに対する耐熱性を考慮し
て、通常はＭｏ（モリブデン）等の材質が用いられ、数
鵬程度の穴を多数あけた薄板から成る。

ここで、イオン引出電極６とＥＣＲＣｌＯ２壁との間に
は直流電圧が印加されている。そして、イオン引出電極
６により加速されたＣｌイオンが、この電極６に設けら
れた穴を通して試料８に衝突してこれをエツチングする
が、一部のＣｌイオンはイオン引出電極６に衝突し、こ
れをエツチングしてしまう。

このように、イオン引出電極６がエツチングされると、
モリブデンの塩化物（ＭｏｘＣβｙ）が生成される。こ
の塩化物は固体となり、ＥＣＲ型イオン源内を汚すのみ
ならず、試料室７に放出され（通常、試料室７側には真
空排気系があり、ＥＣＲ室１よりＣ１２ガスを導入する
ため、ＥＣＲ室１内のモリブデンの塩化物は試料室７内
を移動する）、試料８表面に堆積され、エツチングの障
害となる。

また、イオン引出電極６がエツチングされるため、該電
極６に設けられた穴の径が広がり、イオンビームの引出
条件が変わってしまう。この現象を防ぐためには、イオ
ン引出電極６を定期的に取替える必要がある。

（発明が解決しようとする課題）このように、上記した従来のエツチング装置では、次の
ような欠点があった。

（１）イオン引出電極がエンチングされるため、試料の
エツチングに障害が生じる。

（２）イオン引出電極の穴の径が広がるため、その寿命
が短くなる。

本発明は、上記した問題点を除去し、Ｃｌイオンによる
エツチングからイオン引出電極を保護し、エンチングに
対する障害を除去し得るエツチング装置を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するだめの手段）本発明は、上記目的を達成するために、ＥＣＲ型イオン
源を用いたエツチング装置において、イオン引出電極（
６）とＥＣＲ室（１）の間に、前記イオン引出電極（６
）と同様にイオン引出穴を形成した耐熱・耐エツチング
性材料からなる保護板（１２）を設けると共に、該保護
板（１２）と前記ＥＣＲ室（１）との間にＲＦ電圧を印
加する手段を設けるようにしたものである。

（作用）本発明によれば、上記したように、ＥＣＲ型イオン源を
用いたエンチング装置において、イオン引出電極（６）
とＥＣＲ室（１）の間に、耐熱・耐エツチング性材料か
らなる前記イオン引出電極（６）と同様にイオン引出穴
を形成した保護板（１２）を配置し、かつ、該イオン引
出電極（６）とＥＣＲ室外壁（１１）の間にＲＦ電圧が
印加するようにしたものである。

従って、イオン引出電極（６）がエツチングされること
がなくなり、良好な試料（８）のエツチングを行うこと
ができる。また、イオン引出電極（６）のエツチングに
よるＥＣＲ室（１）内及び試料室（７）内においてエツ
チングする試料（８）の汚染がなくなり、イオン引出電
極（６）の形状の変化によるエツチング条件の変化がな
くなり、安定したエンチングを行うことができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示すＥＣＲ型イオン源の構成
図である。なお、ここでは、従来技術上の共通部分には
同じ番号を付しその説明を省略すこの実施例においては
、イオン引出電極６のＥＣＲ室１側に、イオン引出電極
６の穴と一致するような穴のあいた保護板としての石英
板１２を配置する。この石英板１２を設けることにより
、プラズマ及びＣｌイオンがイオン引出電極６に直接衝
突することはなくなる。

ここで、イオン引出電極６とステンレス製のＥＣＲＣ外
室１１とは、電気的に分離されている。従来では該イオ
ン引出電極６とＥＣＲ室外室外壁間１間、直流電圧が印
加されるようになっているので、そこに石英板等の誘電
体からなる板を配置すると、イオンの入射によってＥＣ
Ｒ室１側表面に帯電が生じ、イオンの弓き出しができな
い。そのため、本発明では、イオン引出電極６とＥＣＲ
室外室外壁間１間、ＲＦ電圧を印加する。なお、１０は
矩形導波管２とＥＣＲＣ外室１１との間に設けられるる
石英板である。

第２図は本発明のＲＦ電源の接続図である。

この図に示すように、ＲＦ電源１３が既存のマッチング
回路（例えばＬＣのπ型マツチング回路）１４を介して
、ＥＣＲＣ外室１１が共通電極になるように、イオン引
出電極６に接続する。

そのイオン引出電極６に印加される電圧は、第３図に示
すような時間的変化を示す。つまり、イオン引出電極６
に印加される電圧が定常状態になると、バイアス電圧■
、が生じる。この現象は、通常のスパック装置で既知の
ことである。

このバイアス電圧■８は、ＥＣＲ室１のガス圧力やＲＦ
雷電圧により、任意に変えることができるため、従来と
同様にイオンの引き出しを行うことができる。

更に、上記電圧は定常状態においても、ある時間だけ＋
側になるため、この時点でプラズマ中のＣＰイオンがイ
オン引出電極６例の石英板１２に入射することにより、
帯電した石英表面（プラズマ側）を中和することができ
る。

ここで、上記実施例においては、保護板として石英板を
示したが、その他にシリコンカーバイト（Ｓ　ｉ　Ｃ）
　、セラミック板などの耐熱・耐エツチング性の材料を
用いるようにしてもよい。

また、上記実施例においては、反応性ガスとしてＣＰガ
スを用い、ＣＰイオンで説明したが、他のイオン、例え
ば、Ａｒ、Ｆ２等を用いる場合でも同様である。

更に、ＥＣＲ室等の材質として他の材料を用いても差支
えない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏する。

（１）エンチングに供するイオンによって、イオン引出
電極がエツチングされることがなくなり、良好な試料の
エツチングを行うことができる。

（２）イオン引出電極のエンチングされることにより、
ＥＣＲ室内及び試料室内においてエンチングする試料が
汚染されることがなくなり、イオン引出電極の形状の変
化によるエツチング条件の変化もなくなるため、安定し
たエツチングを行うことができる。

（３）イオン引出電極の取り替えのためのメンテナンス
が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すＥＣＲ型イオン源の構成
図、第２図は本発明のＲＦ電源の接続図、第３図は本発
明のイオン引出電極に印加される電圧の時間的変化を示
す図、第４図は従来のＥＣＲ型イオン源の構成図である
。１・・・ＥＣＲ室、６・・・イオン引出電極、１１・・
・ＥＣＲＣ外室、１２・・・石英板（保護板）、１３・
・・ＲＦ電源、１４・・・マツチング回路。

Claims

【特許請求の範囲】　ＥＣＲ型イオン源を用いたエッチング装置において、（ａ）イオン引出電極とＥＣＲ室との間に前記イオン引
出電極と同様にイオン引出穴を形成した耐熱・耐エッチ
ング性材料からなる保護板と、（ｂ）該保護板と前記ＥＣＲ室との間にＲＦ電圧を印加
する手段とを具備することを特徴とするエッチング装置
。