JPH03190126A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
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- JPH03190126A JPH03190126A JP1327384A JP32738489A JPH03190126A JP H03190126 A JPH03190126 A JP H03190126A JP 1327384 A JP1327384 A JP 1327384A JP 32738489 A JP32738489 A JP 32738489A JP H03190126 A JPH03190126 A JP H03190126A
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- Japan
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- plasma
- magnetic field
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- sample
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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- ing And Chemical Polishing (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。
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〕
この発明は、プラズマエツチング装置に係り、特にエツ
チングの均一性を改善したプラズマエツチング装置に関
する。
チングの均一性を改善したプラズマエツチング装置に関
する。
第５図に従来の平行平板電極型のプラズマエツチング装
置を示す。円筒形のチャンバ（１）内に互いに対向する
上部電極（２）及び下部電極（３）が配置されている。
置を示す。円筒形のチャンバ（１）内に互いに対向する
上部電極（２）及び下部電極（３）が配置されている。
上部電極（２）は接地され、下部電極（３）はチャンバ
（１）外部に配置された高周波電源（７）に接続されて
いる。また、下部電極（３）は試料台としても機能し、
その上に半導体基板等の被エツチング試料（４）が載置
されている。チャンバ（１）にはガス導入口（５）及び
排気口（６）が形成されている。
（１）外部に配置された高周波電源（７）に接続されて
いる。また、下部電極（３）は試料台としても機能し、
その上に半導体基板等の被エツチング試料（４）が載置
されている。チャンバ（１）にはガス導入口（５）及び
排気口（６）が形成されている。
チャンバ（１）の外周部にはチャンバ（１）を囲むよう
に複数の永久磁石（８）が配置されている。これらの永
久磁石（８）は、第６図に示すように、チャンバ（１）
の外周部に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配列するように
配置されている。これにより、チャンバ（１）内に試料
（４）の表面と平行な磁力線（９）が形成される。
に複数の永久磁石（８）が配置されている。これらの永
久磁石（８）は、第６図に示すように、チャンバ（１）
の外周部に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配列するように
配置されている。これにより、チャンバ（１）内に試料
（４）の表面と平行な磁力線（９）が形成される。
動作時には、まずガス導入口（５）からチャンバ（１）
内にＣＦ４、ＣＣ１，等の反応ガスを導入すると共に排
気口（６）からガスを排出してチャンバ（１）内のガス
圧を一定に保持する。この状態で高周波電源（７）から
上部電極（２）及び下部電極（３）間に高周波電圧を印
加し、チャンバ（１）内にガスプラズマを発生させる。
内にＣＦ４、ＣＣ１，等の反応ガスを導入すると共に排
気口（６）からガスを排出してチャンバ（１）内のガス
圧を一定に保持する。この状態で高周波電源（７）から
上部電極（２）及び下部電極（３）間に高周波電圧を印
加し、チャンバ（１）内にガスプラズマを発生させる。
ガスプラズマは永久磁石（８）により形成された磁場に
閉じ込められ、下部電極（３）上に載置された試料（４
）の表面がこのガスプラズマに曝されることによりエツ
チングが施される。
閉じ込められ、下部電極（３）上に載置された試料（４
）の表面がこのガスプラズマに曝されることによりエツ
チングが施される。
しかしながら、第６図かられかるように、複数の永久磁
石（８）により形成されるプラズマ閉じ込め用の磁力線
（９）は互いに隣接する永久磁石（８）間で出入りする
ため、その磁場強度がチャンバ（１）内周に沿って不均
一に分布していた。さらに、これらの磁力線（９）は試
料（４）の表面と平行に形成されるので、磁力線（９）
の影響が試料（４）の付近にまで及びやすかった。従っ
て、ガスプラズマ中のイオン及びラジカルの密度も不均
一となり、その結果試料（４）のエツチング形状及びエ
ツチングレートの均一性が低下するという問題点があっ
た。
石（８）により形成されるプラズマ閉じ込め用の磁力線
（９）は互いに隣接する永久磁石（８）間で出入りする
ため、その磁場強度がチャンバ（１）内周に沿って不均
一に分布していた。さらに、これらの磁力線（９）は試
料（４）の表面と平行に形成されるので、磁力線（９）
の影響が試料（４）の付近にまで及びやすかった。従っ
て、ガスプラズマ中のイオン及びラジカルの密度も不均
一となり、その結果試料（４）のエツチング形状及びエ
ツチングレートの均一性が低下するという問題点があっ
た。
この発明はこのような問題点を解消するためになされた
もので、均一性の優れたエツチングを行うことかできる
プラズマエツチング装置を提供することを目的とする。
もので、均一性の優れたエツチングを行うことかできる
プラズマエツチング装置を提供することを目的とする。
この発明に係るプラズマエツチング装置は、チャンバと
、チャンバ内に試料を保持するための保持手段と、チャ
ンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段
と、保持手段に保持された試料の表面に垂直な方向で且
つチャンバの内壁に沿って磁場を形成するための磁場形
成手段とを備えたものである。
、チャンバ内に試料を保持するための保持手段と、チャ
ンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段
と、保持手段に保持された試料の表面に垂直な方向で且
つチャンバの内壁に沿って磁場を形成するための磁場形
成手段とを備えたものである。
この発明においては、磁場形成手段が、保持手段に保持
された試料の表面に垂直な方向で且つチャンバの内壁に
沿って磁場を形成し、この磁場によりプラズマ発生手段
で発生されたプラズマを閉じ込める。
された試料の表面に垂直な方向で且つチャンバの内壁に
沿って磁場を形成し、この磁場によりプラズマ発生手段
で発生されたプラズマを閉じ込める。
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第１図はこの発明の一実施例に係るプラズマエツチング
装置を示す断面図である６円筒形のチャンバ（１）内で
その円筒の中心軸上に互いに対向する上部電極（２）及
び下部電極（３）が配置されている。
装置を示す断面図である６円筒形のチャンバ（１）内で
その円筒の中心軸上に互いに対向する上部電極（２）及
び下部電極（３）が配置されている。
上部電極（２）は接地され、下部電極（３）はチャンバ
（１）の外部に配置された高周波電源（７）に接続され
ている。また、下部電極（３）は半導体基板等の被エツ
チング試料（４）を保持するための保持手段としても機
能する。チャンバ（１）の上部及び下部にはそれぞれガ
ス導入口（５）及び排気口（６）が形成され、ガス導入
口（５）にはガス供給装置（１０）が、排気口〈６）に
は排気装置！ （１１）がそれぞれ接続されている。
（１）の外部に配置された高周波電源（７）に接続され
ている。また、下部電極（３）は半導体基板等の被エツ
チング試料（４）を保持するための保持手段としても機
能する。チャンバ（１）の上部及び下部にはそれぞれガ
ス導入口（５）及び排気口（６）が形成され、ガス導入
口（５）にはガス供給装置（１０）が、排気口〈６）に
は排気装置！ （１１）がそれぞれ接続されている。
チャンバ（１）の外周部にはチャンバ（１）を囲むよう
に円筒状の電磁石（１２）が配置されている。電磁石（
１２）は、強磁性体からなる磁心（１３）とこの磁心（
１３）に巻き付けられた複数のコイル（１４）とを有し
ており、各コイル（１４）が電源袋Ｗ （１８）に接続
されている。磁心（１３）は、第２図に示すように、互
いに同一中心軸上に対向して位置する一対の環状部材（
１５）及び（１６）とこれらの環状部材（１５）及び（
１６）を連結する複数の柱状部材（１７）とから形成さ
れている。環状部材（１５）及び（１６）の互いに対向
する面（１５ａ）及び（１６ａ）上にはそれぞれその内
周に沿って段状に突出した環状の突起部（１５ｂ）及び
（１６ｂ）が形成されている。これらの突起部（１５ｂ
）及び（１６ｂ）はチャンバ（１）とほぼ等しい直径を
有しており、第１図に示すように、チャンバ〈１）の中
心軸方向に関してチャンバ（１）の側壁（１ａ）を挟む
ように配置される。また、第３図に示すように、磁心（
１３）の各柱状部材（１７）にそれぞれコイル（１４）
が巻回されている。
に円筒状の電磁石（１２）が配置されている。電磁石（
１２）は、強磁性体からなる磁心（１３）とこの磁心（
１３）に巻き付けられた複数のコイル（１４）とを有し
ており、各コイル（１４）が電源袋Ｗ （１８）に接続
されている。磁心（１３）は、第２図に示すように、互
いに同一中心軸上に対向して位置する一対の環状部材（
１５）及び（１６）とこれらの環状部材（１５）及び（
１６）を連結する複数の柱状部材（１７）とから形成さ
れている。環状部材（１５）及び（１６）の互いに対向
する面（１５ａ）及び（１６ａ）上にはそれぞれその内
周に沿って段状に突出した環状の突起部（１５ｂ）及び
（１６ｂ）が形成されている。これらの突起部（１５ｂ
）及び（１６ｂ）はチャンバ（１）とほぼ等しい直径を
有しており、第１図に示すように、チャンバ〈１）の中
心軸方向に関してチャンバ（１）の側壁（１ａ）を挟む
ように配置される。また、第３図に示すように、磁心（
１３）の各柱状部材（１７）にそれぞれコイル（１４）
が巻回されている。
上部電極（２）、下部電極（３）、高周波電源（７）、
ガス供給袋！ （１０）及び排気装置（１１）によりプ
ラズマ発生手段が、電磁石（１２）及び電源袋Ｗ（１８
）により磁場形成手段がそれぞれ形成されている。
ガス供給袋！ （１０）及び排気装置（１１）によりプ
ラズマ発生手段が、電磁石（１２）及び電源袋Ｗ（１８
）により磁場形成手段がそれぞれ形成されている。
次に、この実施例の動作を述べる。まず、下部電極（３
）上にエツチングしようとする試料（４）を保持させる
０次に、ガス供給装置（１０）からガス導入口（５）を
介してチャンバ（１）内にＣＦ、ＣＣ１，等の反応ガス
を導入すると共に排気装置（１１）により排気口（６）
を介して排気し、チャンバ（１）内のガス圧を一定に保
持する。この状態で、高周波電源（７）から上部電極（
２）及び下部電極（３）間に高周波電圧を印加し、これ
によりチャンバ（１）内にガスプラズマを発生させる。
）上にエツチングしようとする試料（４）を保持させる
０次に、ガス供給装置（１０）からガス導入口（５）を
介してチャンバ（１）内にＣＦ、ＣＣ１，等の反応ガス
を導入すると共に排気装置（１１）により排気口（６）
を介して排気し、チャンバ（１）内のガス圧を一定に保
持する。この状態で、高周波電源（７）から上部電極（
２）及び下部電極（３）間に高周波電圧を印加し、これ
によりチャンバ（１）内にガスプラズマを発生させる。
一方、電源装置（１８）から電磁石（１２）の各コイル
（１４）に所定の大きさの直流電流を流し、磁心（１３
）を磁化させる。このとき、磁心（１３）の突起部（１
５ｂ）及び（１６ｂ）が一対の磁極を形成し、これらの
磁極により、第１図に磁力線（１９）で示されるように
試料（４）の表面に垂直な方向で且つチャンバ（１）の
側壁（１ａ）内面に沿った磁場が形成される。チャンバ
（１）内に発生したガスプラズマはこの磁場によって閉
じ込められ、下部電極（３）上に載置された試料（４）
の表面がこのガスプラズマに曝されることによりエツチ
ングが施される。
（１４）に所定の大きさの直流電流を流し、磁心（１３
）を磁化させる。このとき、磁心（１３）の突起部（１
５ｂ）及び（１６ｂ）が一対の磁極を形成し、これらの
磁極により、第１図に磁力線（１９）で示されるように
試料（４）の表面に垂直な方向で且つチャンバ（１）の
側壁（１ａ）内面に沿った磁場が形成される。チャンバ
（１）内に発生したガスプラズマはこの磁場によって閉
じ込められ、下部電極（３）上に載置された試料（４）
の表面がこのガスプラズマに曝されることによりエツチ
ングが施される。
電磁石（１２）により形成されたガスプラズマ閉じ込め
用の磁場はチャンバ（１）の側壁（１ａ）近傍のみに集
中すると共にチャンバ（１）の周方向に沿って均一な強
度分布を有する。従って、試料（４）をチャンバ（１）
の中心軸上に配置することにより、試料（４）の近傍に
おいてはプラズマ中のイオン及びラジカルの密度がほぼ
一定に保たれ、その結果試料（４）は均一性よくエツチ
ングされることとなる。
用の磁場はチャンバ（１）の側壁（１ａ）近傍のみに集
中すると共にチャンバ（１）の周方向に沿って均一な強
度分布を有する。従って、試料（４）をチャンバ（１）
の中心軸上に配置することにより、試料（４）の近傍に
おいてはプラズマ中のイオン及びラジカルの密度がほぼ
一定に保たれ、その結果試料（４）は均一性よくエツチ
ングされることとなる。
尚、第４図に示すように、磁心（２３）の環状の突起部
（２５ｂ）及び（２６ｂ）がチャンバ（２１）の上板（
２１ａ）及び下板（２１ｂ）を突き抜けてチャンバ（１
）内に露出するように構成してもよい。
（２５ｂ）及び（２６ｂ）がチャンバ（２１）の上板（
２１ａ）及び下板（２１ｂ）を突き抜けてチャンバ（１
）内に露出するように構成してもよい。
また、第１図に示される電磁石（１２）の代わりに、そ
れぞれ一対の磁極がチャンバ（１）の中心軸方向に関し
てチャンバ（１）の側壁（１ａ）を挟むような複数の電
磁石をチャンバ（１）の外周部に沿って配列し、これに
よりチャンバ（１）の側壁（１ａ）内面に沿った磁場を
形成′させることもできる。ただし、環状の磁極を有す
る電磁石（１２）あるいはく２２）を用いた方が磁場分
布はより均一なものとなり、均一性に優れたエツチング
が可能となる。
れぞれ一対の磁極がチャンバ（１）の中心軸方向に関し
てチャンバ（１）の側壁（１ａ）を挟むような複数の電
磁石をチャンバ（１）の外周部に沿って配列し、これに
よりチャンバ（１）の側壁（１ａ）内面に沿った磁場を
形成′させることもできる。ただし、環状の磁極を有す
る電磁石（１２）あるいはく２２）を用いた方が磁場分
布はより均一なものとなり、均一性に優れたエツチング
が可能となる。
さらに、この発明は、平行平板電極型のプラズマエツチ
ング装置に限るものではなく、マイクロ波プラズマエツ
チング等の他のプラズマエツチング装置にも適用される
。
ング装置に限るものではなく、マイクロ波プラズマエツ
チング等の他のプラズマエツチング装置にも適用される
。
以上説明したようにこの発明によれば、チャンバと、チ
ャンバ内に試料を保持するための保持手段と、チャンバ
内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段と、
保持手段に保持された試料の表面に垂直な方向で且つチ
ャンバの内壁に沿って磁場を形成するための磁場形成手
段とを備えているので、均一性の優れたエツチングを行
うことが可能となる。
ャンバ内に試料を保持するための保持手段と、チャンバ
内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段と、
保持手段に保持された試料の表面に垂直な方向で且つチ
ャンバの内壁に沿って磁場を形成するための磁場形成手
段とを備えているので、均一性の優れたエツチングを行
うことが可能となる。
第１図はこの発明の一実施例に係るプラズマエ・ンチン
グ装置を示す断面図、第２図は第１図のＡＡ線断面図、
第３図は第１図のを示す斜視図、第４図は他の実施例の
要部を示す断面図、第５図は従来のプラズマエツチング
装置を示す断面図、第６図は第５図のｆ３−Ｂ線断面図
である。 図において、（１）及び（２１）はチャンバ、（２）は
上部電極、（３）は下部電極、（４）は試料、（７）は
高周波電源、（１０）はガス供給装置、（１１）は排気
装置、（１２）及び（２２）は電磁石、（１８）は電源
装置である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
グ装置を示す断面図、第２図は第１図のＡＡ線断面図、
第３図は第１図のを示す斜視図、第４図は他の実施例の
要部を示す断面図、第５図は従来のプラズマエツチング
装置を示す断面図、第６図は第５図のｆ３−Ｂ線断面図
である。 図において、（１）及び（２１）はチャンバ、（２）は
上部電極、（３）は下部電極、（４）は試料、（７）は
高周波電源、（１０）はガス供給装置、（１１）は排気
装置、（１２）及び（２２）は電磁石、（１８）は電源
装置である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 チャンバと、 前記チャンバ内に試料を保持するための保持手段と、 前記チャンバ内にプラズマを発生させるためのプラズマ
発生手段と、 前記保持手段に保持された試料の表面に垂直な方向で且
つ前記チャンバの内壁に沿って磁場を形成するための磁
場形成手段と を備えたことを特徴とするプラズマエッチング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327384A JP2573702B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | プラズマエッチング装置 |
| US07/562,669 US5038013A (en) | 1989-12-19 | 1990-08-03 | Plasma processing apparatus including an electromagnet with a bird cage core |
| DE4034526A DE4034526C2 (de) | 1989-12-19 | 1990-10-30 | Plasmaätzvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327384A JP2573702B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | プラズマエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03190126A true JPH03190126A (ja) | 1991-08-20 |
| JP2573702B2 JP2573702B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=18198546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1327384A Expired - Lifetime JP2573702B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5038013A (ja) |
| JP (1) | JP2573702B2 (ja) |
| DE (1) | DE4034526C2 (ja) |
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| KR200484364Y1 (ko) * | 2016-10-28 | 2017-08-29 | 박재규 | 다운샷용 낚시채비 |
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| JP3362432B2 (ja) * | 1992-10-31 | 2003-01-07 | ソニー株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| US5457298A (en) * | 1993-07-27 | 1995-10-10 | Tulip Memory Systems, Inc. | Coldwall hollow-cathode plasma device for support of gas discharges |
| JP2929275B2 (ja) * | 1996-10-16 | 1999-08-03 | 株式会社アドテック | 透磁コアを有する誘導結合型−平面状プラズマの発生装置 |
| DE69942020D1 (de) * | 1998-12-11 | 2010-04-01 | Surface Technology Systems Plc | Plasmabehandlungsgerät |
| US20020185226A1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-12-12 | Lea Leslie Michael | Plasma processing apparatus |
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| JPS6389663A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパツタリング装置 |
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| US4911814A (en) * | 1988-02-08 | 1990-03-27 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Thin film forming apparatus and ion source utilizing sputtering with microwave plasma |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1327384A patent/JP2573702B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-08-03 US US07/562,669 patent/US5038013A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-30 DE DE4034526A patent/DE4034526C2/de not_active Expired - Fee Related
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