JPH05243191A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
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- JPH05243191A JPH05243191A JP4075199A JP7519992A JPH05243191A JP H05243191 A JPH05243191 A JP H05243191A JP 4075199 A JP4075199 A JP 4075199A JP 7519992 A JP7519992 A JP 7519992A JP H05243191 A JPH05243191 A JP H05243191A
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- dry etching
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Links
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドライエッチングにおいて被エッチング物の
エッチング形状の制御は重要であるため、半導体基板の
温度制御による形状制御を可能とする。 【構成】 半導体基板３２を設置する電極３１内に、複
数の冷媒供給路２２，２３，２４を設け、それぞれ個別
のコントローラ１，２，３、冷媒槽１０，１１，１２、
温度モニター２８，２９，３０等を用いて制御を行う。
これにより、スルーホールなどエッチング深さ方向の制
御ができる。
エッチング形状の制御は重要であるため、半導体基板の
温度制御による形状制御を可能とする。 【構成】 半導体基板３２を設置する電極３１内に、複
数の冷媒供給路２２，２３，２４を設け、それぞれ個別
のコントローラ１，２，３、冷媒槽１０，１１，１２、
温度モニター２８，２９，３０等を用いて制御を行う。
これにより、スルーホールなどエッチング深さ方向の制
御ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に関
し、特にドライエッチング装置において、半導体基板を
設置する電極の温度制御を行う温度制御システムに関す
る。
し、特にドライエッチング装置において、半導体基板を
設置する電極の温度制御を行う温度制御システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のドライエッチング装置の
温度制御システムを示す図である。コントローラ１は信
号ケーブル４を介して送られて来る温度モニター２８か
らのモニタリング温度が設定温度と同じになるように信
号ケーブル７を介して冷媒槽１０を制御する。
温度制御システムを示す図である。コントローラ１は信
号ケーブル４を介して送られて来る温度モニター２８か
らのモニタリング温度が設定温度と同じになるように信
号ケーブル７を介して冷媒槽１０を制御する。
【０００３】冷媒槽１０は信号ケーブル７を介してコン
トローラ１から送られる設定温度に従い冷媒槽１０内の
冷媒の温度を制御する。
トローラ１から送られる設定温度に従い冷媒槽１０内の
冷媒の温度を制御する。
【０００４】冷媒槽１０内の冷媒はポンプ１３により冷
媒供給路２２と、バルブ１６を介して電極３１内に送り
こまれ、温度モニター２８から信号ケーブル４を介して
コントローラ１へ出力されたモニタリング温度とコント
ローラ１の設定温度が一致するように温度を変化させ、
冷媒供給路２５、バルブ１９を介して冷媒槽１０に戻
る。
媒供給路２２と、バルブ１６を介して電極３１内に送り
こまれ、温度モニター２８から信号ケーブル４を介して
コントローラ１へ出力されたモニタリング温度とコント
ローラ１の設定温度が一致するように温度を変化させ、
冷媒供給路２５、バルブ１９を介して冷媒槽１０に戻
る。
【０００５】このように従来のこの種のドライエッチン
グ装置の温度制御システムは、冷媒槽１０、冷媒供給路
２２，２５及び温度モニター２８が一つしかないため、
半導体基板３２を設置する電極３１の温度制御は一個所
しか着目していない。３３は上部電極、３４は真空処理
室である。
グ装置の温度制御システムは、冷媒槽１０、冷媒供給路
２２，２５及び温度モニター２８が一つしかないため、
半導体基板３２を設置する電極３１の温度制御は一個所
しか着目していない。３３は上部電極、３４は真空処理
室である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この種のドライエッチ
ング装置は、温度制御システム内に冷媒槽及び温度モニ
ターを一つしか持たないため、半導体基板３２上の温度
を一定温度幅内に保つ分にはあまり問題にされないが、
半導体基板３２上の温度差を面内で１〜２度内に保とう
とした場合に十分な温度制御ができない。
ング装置は、温度制御システム内に冷媒槽及び温度モニ
ターを一つしか持たないため、半導体基板３２上の温度
を一定温度幅内に保つ分にはあまり問題にされないが、
半導体基板３２上の温度差を面内で１〜２度内に保とう
とした場合に十分な温度制御ができない。
【０００７】一方、半導体基板３２上の被エッチング物
のエッチング形状は半導体基板３２の温度の面内分布に
依存するため、面内での良好な温度制御ができないとエ
ッチング形状が半導体基板３２面内でばらついてしまう
という問題がある。
のエッチング形状は半導体基板３２の温度の面内分布に
依存するため、面内での良好な温度制御ができないとエ
ッチング形状が半導体基板３２面内でばらついてしまう
という問題がある。
【０００８】図４は、従来の温度制御システムを有する
ドライエッチング装置を用いてエッチングした半導体基
板上のＳｉ酸化膜の断面図である。電極の設定温度は−
２０度である。図４（ａ）は、半導体基板中心部の断面
図であり、（ｂ）は周辺部の断面図である。４０は半導
体基板、４１はＳｉ酸化膜、４２はフォトレジスト、４
３は反応生成物である。
ドライエッチング装置を用いてエッチングした半導体基
板上のＳｉ酸化膜の断面図である。電極の設定温度は−
２０度である。図４（ａ）は、半導体基板中心部の断面
図であり、（ｂ）は周辺部の断面図である。４０は半導
体基板、４１はＳｉ酸化膜、４２はフォトレジスト、４
３は反応生成物である。
【０００９】エッチング中は半導体基板がプラズマにさ
らされるため、電極の設定温度以上に加熱される。特に
半導体基板周辺部は中心部に比べ冷却効率が落ちるた
め、より高温に加熱される。このため周辺部を必要なだ
け冷却するように温度制御を行うと、中心部が過剰に冷
却される傾向がある。図２（ｂ）は、半導体基板上の温
度分布を示したものである。周辺部を７０度とした場
合、中心部は１０〜３０度程度低くなる。
らされるため、電極の設定温度以上に加熱される。特に
半導体基板周辺部は中心部に比べ冷却効率が落ちるた
め、より高温に加熱される。このため周辺部を必要なだ
け冷却するように温度制御を行うと、中心部が過剰に冷
却される傾向がある。図２（ｂ）は、半導体基板上の温
度分布を示したものである。周辺部を７０度とした場
合、中心部は１０〜３０度程度低くなる。
【００１０】図４のようなコンタクトホールの形成を例
にとると、過剰に冷却された中心部では周辺部に比べ余
分な反応生成物が付着する。この反応生成物がエッチン
グの進行を妨げ、結果としてエッチングが途中で止って
しまうため、周辺部に比べてエッチング不足になる。特
に超ＬＳＩの０．５μｍ以下の微細なコンタクトホール
を形成する際にこの問題は重要になる。
にとると、過剰に冷却された中心部では周辺部に比べ余
分な反応生成物が付着する。この反応生成物がエッチン
グの進行を妨げ、結果としてエッチングが途中で止って
しまうため、周辺部に比べてエッチング不足になる。特
に超ＬＳＩの０．５μｍ以下の微細なコンタクトホール
を形成する際にこの問題は重要になる。
【００１１】本発明の目的は、半導体基板の温度制御に
よるエッチング形状の制御を可能にしたドライエッチン
グ装置を提供することにある。
よるエッチング形状の制御を可能にしたドライエッチン
グ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るドライエッチング装置は、真空処理室
内に導入したプロセスガスを高周波電力の印加によりプ
ラズマ化し、該プラズマを用いて半導体基板上の被エッ
チング物をエッチングするドライエッチング装置におい
て、半導体基板を設置する電極内部に設けた複数の冷媒
供給路と、該冷媒供給路への冷媒供給を行う複数の冷媒
槽と、冷媒槽を個別に温度制御する温度制御装置とを有
するものである。
め、本発明に係るドライエッチング装置は、真空処理室
内に導入したプロセスガスを高周波電力の印加によりプ
ラズマ化し、該プラズマを用いて半導体基板上の被エッ
チング物をエッチングするドライエッチング装置におい
て、半導体基板を設置する電極内部に設けた複数の冷媒
供給路と、該冷媒供給路への冷媒供給を行う複数の冷媒
槽と、冷媒槽を個別に温度制御する温度制御装置とを有
するものである。
【００１３】
【作用】半導体基板を設置する電極内部に複数の冷媒供
給路を有し、該冷媒供給路へ温度調整した冷媒を供給す
る。
給路を有し、該冷媒供給路へ温度調整した冷媒を供給す
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す構成図である。
る。図１は、本発明の一実施例を示す構成図である。
【００１５】図１において、半導体基板３２を設置する
電極３１は、その内部に半導体基板３２の中心から同心
円上に冷媒供給路２２，２３，２４，２５，２６，２７
を有する。
電極３１は、その内部に半導体基板３２の中心から同心
円上に冷媒供給路２２，２３，２４，２５，２６，２７
を有する。
【００１６】コントローラ１は、信号ケーブル４を介し
て送られてくる温度モニター２８からのモニタリング温
度が設定温度と同じになるように信号ケーブル７を介し
て冷媒槽１０を制御する。
て送られてくる温度モニター２８からのモニタリング温
度が設定温度と同じになるように信号ケーブル７を介し
て冷媒槽１０を制御する。
【００１７】冷媒槽１０は、信号ケーブル７を介してコ
ントローラ１から送られる設定温度に従い冷媒槽１０内
の冷媒の温度を制御する。
ントローラ１から送られる設定温度に従い冷媒槽１０内
の冷媒の温度を制御する。
【００１８】冷媒槽１０内の冷媒は、ポンプ１３により
冷媒供給路２２、バルブ１６を介して電極３１内に送り
こまれ、温度モニター２８から信号ケーブル４を介して
コントローラ１へ出力されたモニタリング温度とコント
ローラ１の設定温度が一致するように温度を変化させ、
冷媒供給路２５、バルブ１９を介して冷媒槽１０に戻
る。
冷媒供給路２２、バルブ１６を介して電極３１内に送り
こまれ、温度モニター２８から信号ケーブル４を介して
コントローラ１へ出力されたモニタリング温度とコント
ローラ１の設定温度が一致するように温度を変化させ、
冷媒供給路２５、バルブ１９を介して冷媒槽１０に戻
る。
【００１９】このことは、コントローラ２，３、信号ケ
ーブル８，９、冷媒槽１１，１２、ポンプ１４，１５、
バルブ１７，１８，２０，２１、冷媒供給路２３，２
４，２６，２７、温度モニター２９，３０も同様であ
る。
ーブル８，９、冷媒槽１１，１２、ポンプ１４，１５、
バルブ１７，１８，２０，２１、冷媒供給路２３，２
４，２６，２７、温度モニター２９，３０も同様であ
る。
【００２０】図２（ａ）に示すように、本実施例により
温度制御した場合に半導体基板上の温度分布が均一とな
る。
温度制御した場合に半導体基板上の温度分布が均一とな
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体基
板を設置する電極内部に複数の冷媒供給路を有し、該冷
媒供給路への冷媒供給を行う複数の冷媒槽を有し、か
つ、それぞれの冷媒槽を個別に温度制御する温度制御装
置を有することにより、半導体基板内の温度分布が均一
になるように制御ができる。
板を設置する電極内部に複数の冷媒供給路を有し、該冷
媒供給路への冷媒供給を行う複数の冷媒槽を有し、か
つ、それぞれの冷媒槽を個別に温度制御する温度制御装
置を有することにより、半導体基板内の温度分布が均一
になるように制御ができる。
【００２２】このため、温度に依存する半導体基板上に
ある被エッチング物のエッチング形状分布を均一に制御
できる。
ある被エッチング物のエッチング形状分布を均一に制御
できる。
【００２３】特に超ＬＳＩのコンタクトホール形成時に
径が小さく、深いようなマージンの少ない部位のコンタ
クトホール形成で大きな効果を見いだせるものである。
実際、半導体基板の温度分布を温度範囲５％以内に押さ
え込むと、０．５μｍのコンタクトホールが面内分布良
くエッチングできることが確認できている。
径が小さく、深いようなマージンの少ない部位のコンタ
クトホール形成で大きな効果を見いだせるものである。
実際、半導体基板の温度分布を温度範囲５％以内に押さ
え込むと、０．５μｍのコンタクトホールが面内分布良
くエッチングできることが確認できている。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】（ａ）は、本発明の温度制御システム使用時の
半導体基板上の温度分布を示す図、（ｂ）は、従来の温
度制御システム使用時の半導体基板上の温度分布を示す
図である。
半導体基板上の温度分布を示す図、（ｂ）は、従来の温
度制御システム使用時の半導体基板上の温度分布を示す
図である。
【図３】従来例を示す図である。
【図４】従来の温度制御システムを用いてエッチングし
た半導体基板上の被エッチング物を示すもので、（ａ）
は半導体基板中心部の断面図、（ｂ）は周辺部の断面図
である。
た半導体基板上の被エッチング物を示すもので、（ａ）
は半導体基板中心部の断面図、（ｂ）は周辺部の断面図
である。
１，２，３ コントローラ ４，５，６ 信号ケーブル ７，８，９ 信号ケーブル １０，１１，１２ 冷却槽 １３，１４，１５ ポンプ １６，１７，１８ バルブ １９，２０，２１ バルブ ２２，２３，２４ 冷媒供給路 ２５，２６，２７ 冷媒供給路 ２８，２９，３０ 温度モニター ３１ 電極 ３２ 半導体基板 ３３ 上部電極 ３４ 真空処理室 ４０ 半導体基板 ４１ Ｓｉ酸化膜 ４２ フォトレジスト ４３ 反応生成物
Claims (1)
- 【請求項１】 真空処理室内に導入したプロセスガスを
高周波電力の印加によりプラズマ化し、該プラズマを用
いて半導体基板上の被エッチング物をエッチングするド
ライエッチング装置において、 半導体基板を設置する電極内部に設けた複数の冷媒供給
路と、 該冷媒供給路への冷媒供給を行う複数の冷媒槽と、 冷媒槽を個別に温度制御する温度制御装置とを有するこ
とを特徴とするドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4075199A JPH05243191A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4075199A JPH05243191A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | ドライエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243191A true JPH05243191A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=13569294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4075199A Pending JPH05243191A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05243191A (ja) |
Cited By (17)
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-
1992
- 1992-02-26 JP JP4075199A patent/JPH05243191A/ja active Pending
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