JPH0529131B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0529131B2 JPH0529131B2 JP61239679A JP23967986A JPH0529131B2 JP H0529131 B2 JPH0529131 B2 JP H0529131B2 JP 61239679 A JP61239679 A JP 61239679A JP 23967986 A JP23967986 A JP 23967986A JP H0529131 B2 JPH0529131 B2 JP H0529131B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- etching
- reaction vessel
- bellows
- anode
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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、シリコン基板等の被処理物の微細加
工に用いられるドライエツチング装置に関する。
工に用いられるドライエツチング装置に関する。
（従来の技術）
近年、集積路は微細化の一途をたどり、最近で
は最小パターン寸法が1μ〓以下の超LSIも試作開
発されるに至つている。ところで、この超微細加
工にはプラズエツチング技術が欠くことのできな
いものとなつている。
は最小パターン寸法が1μ〓以下の超LSIも試作開
発されるに至つている。ところで、この超微細加
工にはプラズエツチング技術が欠くことのできな
いものとなつている。
第５図は従来のプラズマドライエツチング装置
を示す。図中の１は、上部に反応ガス導入管２、
側部にガス排出管３を夫々連結した反応容器であ
る。前記反応容器１の底部には、リング状の絶縁
部材４を介して被処理物５を載置した平板状電極
（陰極）６が設けられている。この平板状電極６
は、配管７を通る冷却水によつて冷却される。前
記平板状電極６はマツチングボツクス８を介して
高周波電力源９が接続されている。なお、図中の
１０は反応容器１内に設けられた排気部材であ
り、反応ガスを均等に排気するための穴が設けら
れている。
を示す。図中の１は、上部に反応ガス導入管２、
側部にガス排出管３を夫々連結した反応容器であ
る。前記反応容器１の底部には、リング状の絶縁
部材４を介して被処理物５を載置した平板状電極
（陰極）６が設けられている。この平板状電極６
は、配管７を通る冷却水によつて冷却される。前
記平板状電極６はマツチングボツクス８を介して
高周波電力源９が接続されている。なお、図中の
１０は反応容器１内に設けられた排気部材であ
り、反応ガスを均等に排気するための穴が設けら
れている。
上記装置の作用は以下の通りである。まず、被
処理物５を平板状電極６上に載置した後、反応容
器１内にガス導入管２よりCF4，Cl2などの反応
ガスを導入する。つづいて、マツチングボツクス
８を介して高周波電力源９をONすることによ
り、平板状電極６と反応容器１の間にグロー放電
を行なう。その結果、ガスプラズマから正イオン
を平板状電極６上に生ずる陰極降下電圧（Vdc）
によつて加速し、これを被処理物５に衝撃し、エ
ツチングを行なう。
処理物５を平板状電極６上に載置した後、反応容
器１内にガス導入管２よりCF4，Cl2などの反応
ガスを導入する。つづいて、マツチングボツクス
８を介して高周波電力源９をONすることによ
り、平板状電極６と反応容器１の間にグロー放電
を行なう。その結果、ガスプラズマから正イオン
を平板状電極６上に生ずる陰極降下電圧（Vdc）
によつて加速し、これを被処理物５に衝撃し、エ
ツチングを行なう。
ところで、近年の超微細加工を量産レベルで達
成するためには、エツチング速度の向上、異
方性エツチング、対マスク材料及び下地とのエ
ツチング速度比の向上、デバイスのダメージ低
減、断面形状の制御等が要求される。これらを
解決するためには反応性ガスの解離による反応活
性種の生成量及び被処理物へのイオン衝撃エネル
ギすなわち陰極降下電圧（Vdc）の制御が必須で
あり、通常、RF電力エツチング圧力、ガス流量、
ガスの種類、ガスの流れ等プロセスパラメータの
組合せを工夫することにより行なつている。
成するためには、エツチング速度の向上、異
方性エツチング、対マスク材料及び下地とのエ
ツチング速度比の向上、デバイスのダメージ低
減、断面形状の制御等が要求される。これらを
解決するためには反応性ガスの解離による反応活
性種の生成量及び被処理物へのイオン衝撃エネル
ギすなわち陰極降下電圧（Vdc）の制御が必須で
あり、通常、RF電力エツチング圧力、ガス流量、
ガスの種類、ガスの流れ等プロセスパラメータの
組合せを工夫することにより行なつている。
しかしながら、従来装置によれば、反応活性種
の生成量を増し、エツチング速度を向上させるた
めに例えばRF電力を増大させると、被処理物５
上の陰極降下電圧も増大し、エツチングマスクの
劣化、エツチング速度比の低下、被処理物５の損
傷を招く。即ち、従来装置では反応活性種の生成
と被処理物への陰極降下電圧（イオン衝撃エネル
ギー）を独立に制御することは出来ない。
の生成量を増し、エツチング速度を向上させるた
めに例えばRF電力を増大させると、被処理物５
上の陰極降下電圧も増大し、エツチングマスクの
劣化、エツチング速度比の低下、被処理物５の損
傷を招く。即ち、従来装置では反応活性種の生成
と被処理物への陰極降下電圧（イオン衝撃エネル
ギー）を独立に制御することは出来ない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、反
応活性種の生成と被処理物への陰極降下電圧を独
立に制御し、超微細加工要求されるエツチング速
度の向上等を容易に達成し得るドライエツチング
装置を提供することを目的とする。
応活性種の生成と被処理物への陰極降下電圧を独
立に制御し、超微細加工要求されるエツチング速
度の向上等を容易に達成し得るドライエツチング
装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段と作用）
本発明は、従来装置に陰極の空洞部の内容積を
可変する手段、及び陰極上の自己バイアス電圧を
測定する手段を新たに追設したことを要旨とし、
RF電圧、圧力を変化させることなく陰極降下電
圧を減少できる。
可変する手段、及び陰極上の自己バイアス電圧を
測定する手段を新たに追設したことを要旨とし、
RF電圧、圧力を変化させることなく陰極降下電
圧を減少できる。
（実施例）
以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明
する。
する。
図中の２１は反応容器である。この反応容器２
１には、該容器２１の一部を構成する陰極２２及
び陽極２３が設けられている。前記陰極２２は反
応容器２１の上部にリング状の絶縁部材２４を介
して設けられており、内部空間及び開口部を有す
る空洞形となつている。また、陰極２２の一部は
金属製のベロー２２ａで構成されており、前記陽
極２３との間に放電空隙を形成する。前記ベロー
２２ａ部分上には、該ベロー２２ａを上下動され
る駆動手段２５が連結されている。同様にベロー
２２ａ部分にはガス導入管２６が連結され、該導
入管２６に陰極降下電圧（Vdc）を測定する第２
図図示の回路２７が接続されるとともに、マツチ
ングボツクス２８を介して高周波電力源２９が接
続されている。この回路２７は、第２図に示す如
くチヨークコイルＬ、キヤパシターC1，C2、抵
抗R1，R2からなり、メーターＭで測定するよう
になつている。前記陽極２３は平板状であり、配
管３０通る冷却水によつて冷却される。前記陽極
２３上には被処理物３１が載置されている。な
お、図中の３２は反応容器２１に設けられたガス
排気管、３３はダークスペースシールを示す。こ
うした構造のドライエツチング装置においては、
空洞形の陰極２２の開口部を反応容器１の一部を
なす陽極２３に対向させて放電空隙を形成するた
め、第５図のものに比べて放電現象が大幅に異な
つたものとなる。即ち、第５図の場合平板状電極
からより離れた部分がプラズマとなるのに対し、
本発明の場合前記陰極２２の内部がプラズマとな
り陽極２３側がダークスペースとなる。従つて、
本発明の場合、被処理物３０を反応容器２１の一
部を成す陽極２３側に置く。
１には、該容器２１の一部を構成する陰極２２及
び陽極２３が設けられている。前記陰極２２は反
応容器２１の上部にリング状の絶縁部材２４を介
して設けられており、内部空間及び開口部を有す
る空洞形となつている。また、陰極２２の一部は
金属製のベロー２２ａで構成されており、前記陽
極２３との間に放電空隙を形成する。前記ベロー
２２ａ部分上には、該ベロー２２ａを上下動され
る駆動手段２５が連結されている。同様にベロー
２２ａ部分にはガス導入管２６が連結され、該導
入管２６に陰極降下電圧（Vdc）を測定する第２
図図示の回路２７が接続されるとともに、マツチ
ングボツクス２８を介して高周波電力源２９が接
続されている。この回路２７は、第２図に示す如
くチヨークコイルＬ、キヤパシターC1，C2、抵
抗R1，R2からなり、メーターＭで測定するよう
になつている。前記陽極２３は平板状であり、配
管３０通る冷却水によつて冷却される。前記陽極
２３上には被処理物３１が載置されている。な
お、図中の３２は反応容器２１に設けられたガス
排気管、３３はダークスペースシールを示す。こ
うした構造のドライエツチング装置においては、
空洞形の陰極２２の開口部を反応容器１の一部を
なす陽極２３に対向させて放電空隙を形成するた
め、第５図のものに比べて放電現象が大幅に異な
つたものとなる。即ち、第５図の場合平板状電極
からより離れた部分がプラズマとなるのに対し、
本発明の場合前記陰極２２の内部がプラズマとな
り陽極２３側がダークスペースとなる。従つて、
本発明の場合、被処理物３０を反応容器２１の一
部を成す陽極２３側に置く。
上記実施例によれば、陰極２２の一部を金属製
のベロー２２ａとし、このベロー２２ａ部分の上
部にベロー２２ａを上下動させる駆動手段２４を
設け、更に同反応容器２１に陰極降下電圧を測定
する回路２７を接続した構造となつているため、
駆動手段２５によつてベロー２２ａを下降させる
ことにより、陰極２２の内容積を減少させること
ができる。従つて、RF電力、エツチング圧力、
ガス流量のプロセスパラメータと独立に陰極降下
電圧が制御可能であるため、反応性ガスの解離に
よる反応活性種の生成量と被処理物３３へのイオ
ン衝撃エネルギすなわち陰極降下電圧（Vdc）の
制御が独立に制御可能となり、超微細加工を要求
されるエツチング速度の向上、異方性エツチン
グ、対マスク材料及び下地とのエツチング速度比
の向上、デバイスへのダメージ低減、断面形状の
制御等が容易に達成できるようなを奉した。
のベロー２２ａとし、このベロー２２ａ部分の上
部にベロー２２ａを上下動させる駆動手段２４を
設け、更に同反応容器２１に陰極降下電圧を測定
する回路２７を接続した構造となつているため、
駆動手段２５によつてベロー２２ａを下降させる
ことにより、陰極２２の内容積を減少させること
ができる。従つて、RF電力、エツチング圧力、
ガス流量のプロセスパラメータと独立に陰極降下
電圧が制御可能であるため、反応性ガスの解離に
よる反応活性種の生成量と被処理物３３へのイオ
ン衝撃エネルギすなわち陰極降下電圧（Vdc）の
制御が独立に制御可能となり、超微細加工を要求
されるエツチング速度の向上、異方性エツチン
グ、対マスク材料及び下地とのエツチング速度比
の向上、デバイスへのダメージ低減、断面形状の
制御等が容易に達成できるようなを奉した。
なお、上記実施例では、陰極の空洞部の内容積
を可変するために陰極の一部をベローにした場合
について述べたが、これに限らず、例えば第３
図、第４図の構造にしてもよい。ここで、第３図
は陰極２２内に該陰極２２の断面積より少し小さ
い円板４１を設け、これを支持棒４２や真空シー
ル４３を介して駆動手段２５により上下動可能に
した構造となつている。一方、第４図は、ベロー
４４を反応容器２１と陽極２３間に設け、陽極２
３の下方側から上下動可能にした構造となつてい
る。
を可変するために陰極の一部をベローにした場合
について述べたが、これに限らず、例えば第３
図、第４図の構造にしてもよい。ここで、第３図
は陰極２２内に該陰極２２の断面積より少し小さ
い円板４１を設け、これを支持棒４２や真空シー
ル４３を介して駆動手段２５により上下動可能に
した構造となつている。一方、第４図は、ベロー
４４を反応容器２１と陽極２３間に設け、陽極２
３の下方側から上下動可能にした構造となつてい
る。
［発明の効果］
以上詳述した如く本発明によれば、反応活性種
の生成と被処理物への陰極降下電圧を独立に制御
し、エツチング速度の向上、異方性エツチング、
対マスク材料及び下地とのエツチング速度比の向
上、デバイスへの損傷低減等をなし得る高信頼性
のドライエツチング装置を提供できる。
の生成と被処理物への陰極降下電圧を独立に制御
し、エツチング速度の向上、異方性エツチング、
対マスク材料及び下地とのエツチング速度比の向
上、デバイスへの損傷低減等をなし得る高信頼性
のドライエツチング装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係るドライエツチ
ング装置の説明図、第２図は同装置に用いられる
回路の説明図、第３図及び第４図は夫々本発明の
他の実施例に係るドライエツチング装置の説明
図、第５図は従来のドライエツチング装置の説明
図である。 ２１……反応容器、２２……陰極、２２ａ，４
４……ベロー、２３……陽極、２４……絶縁部
材、２５……駆動手段、２６……ガス導入管、２
７……回路、２８……マツチングボツクス、２９
……高周波電力源、３０……配管、３１……被処
理物、３２……ガス排気管、３３……ダークスペ
ースシール、４１……円板。
ング装置の説明図、第２図は同装置に用いられる
回路の説明図、第３図及び第４図は夫々本発明の
他の実施例に係るドライエツチング装置の説明
図、第５図は従来のドライエツチング装置の説明
図である。 ２１……反応容器、２２……陰極、２２ａ，４
４……ベロー、２３……陽極、２４……絶縁部
材、２５……駆動手段、２６……ガス導入管、２
７……回路、２８……マツチングボツクス、２９
……高周波電力源、３０……配管、３１……被処
理物、３２……ガス排気管、３３……ダークスペ
ースシール、４１……円板。
１ 反応ガス用の導入口及び排出口を夫々有する
真空容器と、この真空容器内に設けられ上部に被
処理物が載置される第１電極と、この第１電極に
対向して配置された第２電極と、前記第１電極に
高周波電力を印加する電源と、前記被処理物を前
記真空容器の外まで搬送する搬送機構と、エツチ
ング終了後一定時間経過した前記被処理物の温度
を前記真空容器の外で測定する測定機構と、前記
第１電極に連結されて該第１電極を冷却する循環
器とを具備し、前記測定機構による温度データに
基づいて循環器内の冷却水の温度を調節すること
を特徴とするエツチング装置。 ２ 温度を測定する測定機構として、熱電対を用
いた接触型温度測定器、あるいは光を利用した非
接触型温度測定器を用いることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のエツチング装置。
真空容器と、この真空容器内に設けられ上部に被
処理物が載置される第１電極と、この第１電極に
対向して配置された第２電極と、前記第１電極に
高周波電力を印加する電源と、前記被処理物を前
記真空容器の外まで搬送する搬送機構と、エツチ
ング終了後一定時間経過した前記被処理物の温度
を前記真空容器の外で測定する測定機構と、前記
第１電極に連結されて該第１電極を冷却する循環
器とを具備し、前記測定機構による温度データに
基づいて循環器内の冷却水の温度を調節すること
を特徴とするエツチング装置。 ２ 温度を測定する測定機構として、熱電対を用
いた接触型温度測定器、あるいは光を利用した非
接触型温度測定器を用いることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のエツチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23967986A JPS6393114A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23967986A JPS6393114A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | ドライエツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393114A JPS6393114A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH0529131B2 true JPH0529131B2 (ja) | 1993-04-28 |
Family
ID=17048296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23967986A Granted JPS6393114A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6393114A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2926711B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1999-07-28 | 松下電器産業株式会社 | ドライエッチング装置 |
| JPH0258830A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-28 | Nec Kyushu Ltd | ドライエッチング装置 |
| JPH087627Y2 (ja) * | 1990-05-18 | 1996-03-04 | 国際電気株式会社 | プラズマ処理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60213026A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-25 | Kokusai Electric Co Ltd | ドライエツチング装置 |
| JPS615521A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-11 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP23967986A patent/JPS6393114A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6393114A (ja) | 1988-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |