JPH0348422A - プラズマエッチング方法 - Google Patents
プラズマエッチング方法Info
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- JPH0348422A JPH0348422A JP2108100A JP10810090A JPH0348422A JP H0348422 A JPH0348422 A JP H0348422A JP 2108100 A JP2108100 A JP 2108100A JP 10810090 A JP10810090 A JP 10810090A JP H0348422 A JPH0348422 A JP H0348422A
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- plasma
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- etched
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、プラズマエッチング方法に関する．（従来の
技術） 平行平板型のプラズマエッチング装置のようなプラズマ
エッチング装置は、例えば上部電極にＲＦバワーを印加
し，ウェハを支持した下部電極を接地している．そして
、両電極間にエッチングガスを導入し，エッチングガス
からプラズマを誘起する．このプラズマによってウェハ
のエッチング処理を行っている． すなわち、例えば第２図に示すように、Ｓｉ基板５０上
の酸化膜（Ｓｉｎ，） ５２をエッチングする場合、被
エッチング材のエッチング箇所以外をマスキング部材５
４によってマスキングし，プラズマエッチング装置内に
導入したエッチングガスをによって、エッチング処理を
施していた． この場合、下記のように定義されるエッチング処理の均
一性を良くする必要があった．Ｓｉｎ．のエッチングレ
ートを高めるために、従来はエッチングガスの種類を所
定のものに選定していた． （発明が解決しようとする課！ｉ） このため，エッチングガスの選択により、エクチングレ
ート特性を決定する要因も変化していた．つまり、エッ
チングガスを変えると、他のエッチング特性にも大きな
影響を生ずる問題があった． 本発明の目的は、エッチングガスの選定に左右されずに
、所望の均一性を得ることができるプラズマエッチング
方法を提供することにある．すなわち、本発明は，相対
向して配置された電極間に被処理を載置する工程と、 両電極間の領域にエッチングガスを導入する工程と、 該エッチングガスと接触する他方の前記電極の接触面の
面積を予め決定しておいた前記被処理体のエッチング処
理の際の均一性に応じて所定値に設定する工程と、 前記他方の前記電極の前記エッチングガスとの接触面の
面積を所定値に設定した後に前記両電極間に所定の電力
を印加して前記エッチングガスのプラズマを生成する工
程と， 該プラズマによって前記被処理体のエッチング処理を施
す工程と、を具備するプラズマエッチング方法である． ここで、プラズマエッチングによるエッチング作用を大
別すると、プラズマ中で生成されたラジカル（遊離原子
）による化学的反応と，プラズマ中で落体分子が分解さ
れたイオンが被エッチング材に衝突することによる物理
的作用とがある．そして，結合エネルギーが高い酸化膜
層等のエッチング層は、特にプラズマによる化学的エッ
チング作用よりも、イオンによる物理的作用の影響を強
く受けてエッチングされる． そこで、本発明では、プラズマのフォーカス度を決定す
るシールドリングの開口径を、均一性に応じて選定する
．例えば、イオンの物理的作用を強く受けてエッチング
される被エッチング層の均一性を高める場合には、この
開口径を小さくしてエッチングガスと接触する電極の接
触面の面積を小さくすることにより、プラズマを被処理
体に集中させることにしている． 〔発明の構或〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、２つの電極間にエッチングガスを導入してプ
ラズマを誘起し、いずれか一方の上記電極に支持した被
エッチング材をエッチングするプラズマエッチング方法
において、 被エッチング材を支持しない側の電極表面周囲を覆う絶
縁性シールドリングの開口径を、エッチングの均一性を
改善することを特徴とする．（作用） プラズマエッチング装置では、そのエッチング作用を大
別すると、プラズマ中で生成され゜たラジカル（遊離原
子）による化学的反応と、プラズマ中で気体分子が分解
されたイオンが被エッチング材を衝突することによる物
理的作用とがある．ここで、結合エネルギーが高い酸化
膜層等のエッチング層は，特に上記プラズマによる化学
的エッチング作用よりも，イオンによる物理的作用の影
響を強く受けてエッチングされることになる．そこで，
本発明ではプラズマのフォーカス度を決定するシールド
リングの開口径を、上記選択比に応じて選定することに
より、イオンの物理的作用を強く受けてエッチングされ
る被エッチング層エッチングの均一性を高める場合には
、この間口径を小さくし、プラズマを被処理体に集中さ
せるようにしている． （実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
． 第１図は，本発明方法にて使用するプラズマエッチング
の装置の一例を示す説明図である．このプラズマエッチ
ング装置は、反応容器内に対向して配置された上部電極
ＩＯ及び下部電極３０とを有している。下部電極３０上
には、被エッチング材であるウェハ４２を載置する。上
部電極ｌＯ及び下部電極３０の間には、ＲＦａｄＩＩ．
源４０によって例えば３８０ＫｌｌｚのＲＦバワーを印
加するようになっている．そして、上部電極ｌＯに設け
られた多孔部を介してエッチングガスを反応容器内に導
入し、上部電極１０及び下部電極３０の間にプラズマを
生或する．このプラズマによってウェハ４２のエッチン
グを行うようになっている。
技術） 平行平板型のプラズマエッチング装置のようなプラズマ
エッチング装置は、例えば上部電極にＲＦバワーを印加
し，ウェハを支持した下部電極を接地している．そして
、両電極間にエッチングガスを導入し，エッチングガス
からプラズマを誘起する．このプラズマによってウェハ
のエッチング処理を行っている． すなわち、例えば第２図に示すように、Ｓｉ基板５０上
の酸化膜（Ｓｉｎ，） ５２をエッチングする場合、被
エッチング材のエッチング箇所以外をマスキング部材５
４によってマスキングし，プラズマエッチング装置内に
導入したエッチングガスをによって、エッチング処理を
施していた． この場合、下記のように定義されるエッチング処理の均
一性を良くする必要があった．Ｓｉｎ．のエッチングレ
ートを高めるために、従来はエッチングガスの種類を所
定のものに選定していた． （発明が解決しようとする課！ｉ） このため，エッチングガスの選択により、エクチングレ
ート特性を決定する要因も変化していた．つまり、エッ
チングガスを変えると、他のエッチング特性にも大きな
影響を生ずる問題があった． 本発明の目的は、エッチングガスの選定に左右されずに
、所望の均一性を得ることができるプラズマエッチング
方法を提供することにある．すなわち、本発明は，相対
向して配置された電極間に被処理を載置する工程と、 両電極間の領域にエッチングガスを導入する工程と、 該エッチングガスと接触する他方の前記電極の接触面の
面積を予め決定しておいた前記被処理体のエッチング処
理の際の均一性に応じて所定値に設定する工程と、 前記他方の前記電極の前記エッチングガスとの接触面の
面積を所定値に設定した後に前記両電極間に所定の電力
を印加して前記エッチングガスのプラズマを生成する工
程と， 該プラズマによって前記被処理体のエッチング処理を施
す工程と、を具備するプラズマエッチング方法である． ここで、プラズマエッチングによるエッチング作用を大
別すると、プラズマ中で生成されたラジカル（遊離原子
）による化学的反応と，プラズマ中で落体分子が分解さ
れたイオンが被エッチング材に衝突することによる物理
的作用とがある．そして，結合エネルギーが高い酸化膜
層等のエッチング層は、特にプラズマによる化学的エッ
チング作用よりも、イオンによる物理的作用の影響を強
く受けてエッチングされる． そこで、本発明では、プラズマのフォーカス度を決定す
るシールドリングの開口径を、均一性に応じて選定する
．例えば、イオンの物理的作用を強く受けてエッチング
される被エッチング層の均一性を高める場合には、この
開口径を小さくしてエッチングガスと接触する電極の接
触面の面積を小さくすることにより、プラズマを被処理
体に集中させることにしている． 〔発明の構或〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、２つの電極間にエッチングガスを導入してプ
ラズマを誘起し、いずれか一方の上記電極に支持した被
エッチング材をエッチングするプラズマエッチング方法
において、 被エッチング材を支持しない側の電極表面周囲を覆う絶
縁性シールドリングの開口径を、エッチングの均一性を
改善することを特徴とする．（作用） プラズマエッチング装置では、そのエッチング作用を大
別すると、プラズマ中で生成され゜たラジカル（遊離原
子）による化学的反応と、プラズマ中で気体分子が分解
されたイオンが被エッチング材を衝突することによる物
理的作用とがある．ここで、結合エネルギーが高い酸化
膜層等のエッチング層は，特に上記プラズマによる化学
的エッチング作用よりも，イオンによる物理的作用の影
響を強く受けてエッチングされることになる．そこで，
本発明ではプラズマのフォーカス度を決定するシールド
リングの開口径を、上記選択比に応じて選定することに
より、イオンの物理的作用を強く受けてエッチングされ
る被エッチング層エッチングの均一性を高める場合には
、この間口径を小さくし、プラズマを被処理体に集中さ
せるようにしている． （実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
． 第１図は，本発明方法にて使用するプラズマエッチング
の装置の一例を示す説明図である．このプラズマエッチ
ング装置は、反応容器内に対向して配置された上部電極
ＩＯ及び下部電極３０とを有している。下部電極３０上
には、被エッチング材であるウェハ４２を載置する。上
部電極ｌＯ及び下部電極３０の間には、ＲＦａｄＩＩ．
源４０によって例えば３８０ＫｌｌｚのＲＦバワーを印
加するようになっている．そして、上部電極ｌＯに設け
られた多孔部を介してエッチングガスを反応容器内に導
入し、上部電極１０及び下部電極３０の間にプラズマを
生或する．このプラズマによってウェハ４２のエッチン
グを行うようになっている。
上部電極１０は、フランジ状に形成された導電性のクー
リング部材ｌ２を有している．このクーリング部材１２
には、ＲＦ電源４０からのケーブルが接続されている， また，クーリング部材１２内には、穴が多数設けられた
第１，第２の拡散板１４ａ， １４ｂが、スペーサ１６
ａ， １６ｂを介して平行に離間配置されている．さら
に，クーリング部材ｌ２の開口部を覆うようにして、補
強板１８、アモルファス・カーボン電極２０が積層配置
されている．アモルファス・カーボシ電極２０の周辺を
覆うようにシールドリング２２が設けられている．アモ
ルファス・カーボン電極２０がプラズマと接する開口部
の形状は、シールドリング２２により決定されている． 下部電極３０は、円板状に突起した部分の上面に被エッ
チング材であるウェハ４２を載置するようになっている
．そして、下部電極３０の周囲に配置されたリング状の
クランバ一部材３２によって，ウェハ４２の周辺部を下
部電極３０に固定するようになっている．なお、下部電
極３０は接地されている．また，上部電極ｌＯ及び下部
電極３０を所定間隔で平行に配置することによって，チ
ャンバー内に平行平板型のエッチング装置を構成してい
る．このように構威されたプラズマエッチング装置を用
いて次のようにプラズマエッチングを行う．まず、上部
電極１０及び下部電極３０の間にＲＦ電極４０からのＲ
Ｆパワーを印加する．そして、プラズマエッチング装置
内に上部電極ｌＯを介してエッチングガスを導入する．
この操作により上部，下部電極１０． ３０間に、エッ
チングガスからプラズマを誘起する． そして，生成したプラズマ中ラジカルをウェハ４２表面
に付着させて化学的反応によるエッチングを行なうと共
に、プラズマ中で分解したイオンを、平行平板電極間に
形成される電界によって加速してウェハ４２に衝突させ
、ウェハ４２のエッチングを行う． そして、このような平行平板型の電極構造の下でのエッ
チングにより、サイドエッチを抑えた異方性エッチング
を行うことができる．この結果，微細パターンのエッチ
ングを実現できる．この場合，酸化膜５２に対するエッ
チング作用は、第２図に示すような，ラジカルによる化
学的反応エッチングよりも、イオンを加速してウェハ４
２の表面に衝突させる物理的エッチングの方が大きく寄
与する。
リング部材ｌ２を有している．このクーリング部材１２
には、ＲＦ電源４０からのケーブルが接続されている， また，クーリング部材１２内には、穴が多数設けられた
第１，第２の拡散板１４ａ， １４ｂが、スペーサ１６
ａ， １６ｂを介して平行に離間配置されている．さら
に，クーリング部材ｌ２の開口部を覆うようにして、補
強板１８、アモルファス・カーボン電極２０が積層配置
されている．アモルファス・カーボシ電極２０の周辺を
覆うようにシールドリング２２が設けられている．アモ
ルファス・カーボン電極２０がプラズマと接する開口部
の形状は、シールドリング２２により決定されている． 下部電極３０は、円板状に突起した部分の上面に被エッ
チング材であるウェハ４２を載置するようになっている
．そして、下部電極３０の周囲に配置されたリング状の
クランバ一部材３２によって，ウェハ４２の周辺部を下
部電極３０に固定するようになっている．なお、下部電
極３０は接地されている．また，上部電極ｌＯ及び下部
電極３０を所定間隔で平行に配置することによって，チ
ャンバー内に平行平板型のエッチング装置を構成してい
る．このように構威されたプラズマエッチング装置を用
いて次のようにプラズマエッチングを行う．まず、上部
電極１０及び下部電極３０の間にＲＦ電極４０からのＲ
Ｆパワーを印加する．そして、プラズマエッチング装置
内に上部電極ｌＯを介してエッチングガスを導入する．
この操作により上部，下部電極１０． ３０間に、エッ
チングガスからプラズマを誘起する． そして，生成したプラズマ中ラジカルをウェハ４２表面
に付着させて化学的反応によるエッチングを行なうと共
に、プラズマ中で分解したイオンを、平行平板電極間に
形成される電界によって加速してウェハ４２に衝突させ
、ウェハ４２のエッチングを行う． そして、このような平行平板型の電極構造の下でのエッ
チングにより、サイドエッチを抑えた異方性エッチング
を行うことができる．この結果，微細パターンのエッチ
ングを実現できる．この場合，酸化膜５２に対するエッ
チング作用は、第２図に示すような，ラジカルによる化
学的反応エッチングよりも、イオンを加速してウェハ４
２の表面に衝突させる物理的エッチングの方が大きく寄
与する。
しかも、この実施例では、特に次のようにしてイオン物
理的エッチングの作用を更に高めて、酸化膜５２のエッ
チングレートを上げ，選択比（ＶｓＳｉ）の向上を図っ
ている． すなわち，シールドリング２２を、絶縁体例えば石英、
セラミック等で形威されている．このため、このシール
ドリング２２の開口径を狭めると，アモルファス・カー
ボン電極２０のプラズマに寄与する面積を中心側に向か
って狭まくすることができる．つまり、ウェハ４２と対
向する電極の中心部分にプラズマを集中させることがで
きる． その結果、プラズマ中で生成されるイオンを，対向電極
間で加速すると，イオンがウェハ４２の？ｉｎ，層５２
対するイオンの集中する比率を高くすることができる．
従って、このＳｉＯ■層５２のエッチングレートを高め
ることができる． 逆に、Ｓｉｎ，のエッチングレートを低めたい場合には
、シールドリング２２の開口径を広げればよい。
理的エッチングの作用を更に高めて、酸化膜５２のエッ
チングレートを上げ，選択比（ＶｓＳｉ）の向上を図っ
ている． すなわち，シールドリング２２を、絶縁体例えば石英、
セラミック等で形威されている．このため、このシール
ドリング２２の開口径を狭めると，アモルファス・カー
ボン電極２０のプラズマに寄与する面積を中心側に向か
って狭まくすることができる．つまり、ウェハ４２と対
向する電極の中心部分にプラズマを集中させることがで
きる． その結果、プラズマ中で生成されるイオンを，対向電極
間で加速すると，イオンがウェハ４２の？ｉｎ，層５２
対するイオンの集中する比率を高くすることができる．
従って、このＳｉＯ■層５２のエッチングレートを高め
ることができる． 逆に、Ｓｉｎ，のエッチングレートを低めたい場合には
、シールドリング２２の開口径を広げればよい。
例えば、第３図に示すように、８１基板５０上に熱酸化
ＩＩＩ （Ｔｈ−Ｓｉｆｔ） ６０、ポリシリコン膜（
Ｐｏｌ２ｙ−Ｓｉ）６２が形威された被エッチング材の
ポリシリコン膜６２を、マスキング部材６４によってマ
スキングしてエッチングする場合には、下記のようにし
て定義される均一性を高める必要がある． この場合には、比較的結合エネルギーの高い熱酸化膜６
０のエッチングレートを抑えるために、プラズマのウェ
ハ４２に集中する度合いを、シールドリング２２の開口
径を広げることによってエッチング作用を弱めればよい
． なお、本発明は上施例に限定されるものではな？、本発
明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である． 以上説明したように，本発明によればシールドリングの
開口径を選択することによって、エッチングガスと接触
する電極の接触面の面積を変化させてプラズマの密度を
調節し、もって，エッチング特性の一つである均一性を
所望値に設定できるものである． 〔発明の効果〕 以上説明したように，本発明によればシールドリングの
開口径を選択することによってエッチングの均一性を改
善することができる．
ＩＩＩ （Ｔｈ−Ｓｉｆｔ） ６０、ポリシリコン膜（
Ｐｏｌ２ｙ−Ｓｉ）６２が形威された被エッチング材の
ポリシリコン膜６２を、マスキング部材６４によってマ
スキングしてエッチングする場合には、下記のようにし
て定義される均一性を高める必要がある． この場合には、比較的結合エネルギーの高い熱酸化膜６
０のエッチングレートを抑えるために、プラズマのウェ
ハ４２に集中する度合いを、シールドリング２２の開口
径を広げることによってエッチング作用を弱めればよい
． なお、本発明は上施例に限定されるものではな？、本発
明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である． 以上説明したように，本発明によればシールドリングの
開口径を選択することによって、エッチングガスと接触
する電極の接触面の面積を変化させてプラズマの密度を
調節し、もって，エッチング特性の一つである均一性を
所望値に設定できるものである． 〔発明の効果〕 以上説明したように，本発明によればシールドリングの
開口径を選択することによってエッチングの均一性を改
善することができる．
第１図は．本発明の実施されるプラズマエッチング装置
の一実施例の概略説明図、第２図は、ＳｉＯ■の選択エ
ッチングを実施する場合の被処理体断面を示す概略断面
図、第３図は、ポリシリコン膜の選択エッチングを行う
場合の被処理体断面を示す概略断面図である． １０， ３０・・・電極 ２２・・・シールド
リング、４２・・・被処理体．
の一実施例の概略説明図、第２図は、ＳｉＯ■の選択エ
ッチングを実施する場合の被処理体断面を示す概略断面
図、第３図は、ポリシリコン膜の選択エッチングを行う
場合の被処理体断面を示す概略断面図である． １０， ３０・・・電極 ２２・・・シールド
リング、４２・・・被処理体．
Claims (1)
- （１）２つの電極間にエッチングガスを導入してプラズ
マを誘起し、いずれか一方の上記電極に支持した被エッ
チング材をエッチングするプラズマエッチング方法にお
いて、 被エッチング材を支持しない側の電極表面周囲を覆う絶
縁性シールドリングの開口径を、選択してエッチングの
均一性を高めたことを特徴とするプラズマエッチング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108100A JP2657568B2 (ja) | 1989-04-25 | 1990-04-24 | プラズマエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-106931 | 1989-04-25 | ||
| JP10693189 | 1989-04-25 | ||
| JP2108100A JP2657568B2 (ja) | 1989-04-25 | 1990-04-24 | プラズマエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348422A true JPH0348422A (ja) | 1991-03-01 |
| JP2657568B2 JP2657568B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=26447031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2108100A Expired - Lifetime JP2657568B2 (ja) | 1989-04-25 | 1990-04-24 | プラズマエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657568B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61265820A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-25 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
| JPS633138U (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-11 |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2108100A patent/JP2657568B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61265820A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-25 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
| JPS633138U (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2657568B2 (ja) | 1997-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |