JPH06264268A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
- Publication number
- JPH06264268A JPH06264268A JP5601893A JP5601893A JPH06264268A JP H06264268 A JPH06264268 A JP H06264268A JP 5601893 A JP5601893 A JP 5601893A JP 5601893 A JP5601893 A JP 5601893A JP H06264268 A JPH06264268 A JP H06264268A
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- Japan
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- reaction chamber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多数の被処理物を順次エッチングする場合
に、エッチングレートが常時一定に維持でき、しかも、
エッチングレートを大きくした状態で一定に維持でき、
これにより、エッチングの処理を迅速に行うことにあ
る。 【構成】 放電室で活性化されたガスをガス輸送管を介
して反応室に導いて被処理物のエッチングを行う反応室
分離型のドライエッチング装置において、ガス輸送管を
冷却又は加熱する冷却加熱機構と、この冷却加熱機構を
制御して、輸送管の温度を一定温度に維持するための温
度制御手段とを具備することを特徴としている。
に、エッチングレートが常時一定に維持でき、しかも、
エッチングレートを大きくした状態で一定に維持でき、
これにより、エッチングの処理を迅速に行うことにあ
る。 【構成】 放電室で活性化されたガスをガス輸送管を介
して反応室に導いて被処理物のエッチングを行う反応室
分離型のドライエッチング装置において、ガス輸送管を
冷却又は加熱する冷却加熱機構と、この冷却加熱機構を
制御して、輸送管の温度を一定温度に維持するための温
度制御手段とを具備することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドライエッチング装置
に関し、詳しくは、多数の被処理物を順次エッチングす
る場合に、エッチングレートが常時一定に維持でき、し
かも、エッチングレートを大きくした状態で一定に維持
でき、これにより、エッチングの処理を迅速に行うこと
ができる反応室分離型のドライエッチング装置に関す
る。
に関し、詳しくは、多数の被処理物を順次エッチングす
る場合に、エッチングレートが常時一定に維持でき、し
かも、エッチングレートを大きくした状態で一定に維持
でき、これにより、エッチングの処理を迅速に行うこと
ができる反応室分離型のドライエッチング装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ドライエッチング装置の中でも、反応室
分離型ドライエッチング装置は、図５に示すように、プ
ラズマを発生させるための放電室１と、エッチングを行
う反応室２とがガス輸送管３を介して離間されているこ
とを特徴としている。すなわち、放電室１には、導入管
４からＣＦ4 、Ｏ2 、Ｎ2 などの反応性ガスが導入され
る一方、図示しないマイクロ波電源から発振されたマイ
クロ波が導波管５からこれら反応性ガスに作用し、これ
ら反応性ガスが励起され活性化されプラズマ状態にされ
ている。この活性化されたガスがガス輸送管３を介して
反応室２に導入される。このように、放電室１と反応室
２とが離間されており、通常、ガス圧力は０．１Torr程
度であるため、放電室１で生成された電子やイオンはガ
ス輸送管３内で減衰し、反応室２に対する電子やイオン
の影響を無視することができる。活性化されたガスによ
って、載置板６の上に載置された被処理物７（例えば、
ウェハ）がエッチングされ、これらのガスは、排気口８
を通して排出される。このように、エッチングは、中性
で活性なラジカルによる純粋な化学反応により行われる
ため、被処理物に対する悪影響が非常に小さいという利
点がある。
分離型ドライエッチング装置は、図５に示すように、プ
ラズマを発生させるための放電室１と、エッチングを行
う反応室２とがガス輸送管３を介して離間されているこ
とを特徴としている。すなわち、放電室１には、導入管
４からＣＦ4 、Ｏ2 、Ｎ2 などの反応性ガスが導入され
る一方、図示しないマイクロ波電源から発振されたマイ
クロ波が導波管５からこれら反応性ガスに作用し、これ
ら反応性ガスが励起され活性化されプラズマ状態にされ
ている。この活性化されたガスがガス輸送管３を介して
反応室２に導入される。このように、放電室１と反応室
２とが離間されており、通常、ガス圧力は０．１Torr程
度であるため、放電室１で生成された電子やイオンはガ
ス輸送管３内で減衰し、反応室２に対する電子やイオン
の影響を無視することができる。活性化されたガスによ
って、載置板６の上に載置された被処理物７（例えば、
ウェハ）がエッチングされ、これらのガスは、排気口８
を通して排出される。このように、エッチングは、中性
で活性なラジカルによる純粋な化学反応により行われる
ため、被処理物に対する悪影響が非常に小さいという利
点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、反応室分
離型ドライエッチング装置は、被処理物への損傷が少な
く、例えば、半導体製造に有効な装置である。しかし、
例えば、半導体製造工程において、この反応室分離型ド
ライエッチング装置によって、多数のウェハ（例えば、
２５枚のウェハ）を連続してエッチングしている場合、
放電室１からの熱によって、ガス輸送管３の温度が、ウ
ェハの処理枚数が増えるにしたがって、順次上昇してい
く傾向がある。その結果、この温度が順次上昇するにつ
れて、エッチングレートも順次大きくなり、エッチング
される深さが段々と深くなっていく傾向がある。このよ
うに、多数のウェハを順次エッチングして行くに従っ
て、エッチング深さが順次深くなっていくという経時変
化が見られる。すなわち、最初にエッチングを行った被
処理物では、エッチング深さが浅く、後半に行った被処
理物では、エッチング深さが深くなっている。このよう
な結果、エッチングのコントロールが困難であり、ひい
ては、エッチングの処理が遅延されるという問題があ
る。
離型ドライエッチング装置は、被処理物への損傷が少な
く、例えば、半導体製造に有効な装置である。しかし、
例えば、半導体製造工程において、この反応室分離型ド
ライエッチング装置によって、多数のウェハ（例えば、
２５枚のウェハ）を連続してエッチングしている場合、
放電室１からの熱によって、ガス輸送管３の温度が、ウ
ェハの処理枚数が増えるにしたがって、順次上昇してい
く傾向がある。その結果、この温度が順次上昇するにつ
れて、エッチングレートも順次大きくなり、エッチング
される深さが段々と深くなっていく傾向がある。このよ
うに、多数のウェハを順次エッチングして行くに従っ
て、エッチング深さが順次深くなっていくという経時変
化が見られる。すなわち、最初にエッチングを行った被
処理物では、エッチング深さが浅く、後半に行った被処
理物では、エッチング深さが深くなっている。このよう
な結果、エッチングのコントロールが困難であり、ひい
ては、エッチングの処理が遅延されるという問題があ
る。
【０００４】したがって、反応室分離型ドライエッチン
グ装置による半導体製造工程では、多数のウェハを順次
エッチングする場合に、エッチングレートが一定に維持
され、経時変化が無いことが要望されている。すなわ
ち、最初にエッチングを行った被処理物でも、後半に行
った被処理物でも、エッチングレートが同じであること
が要望されている。
グ装置による半導体製造工程では、多数のウェハを順次
エッチングする場合に、エッチングレートが一定に維持
され、経時変化が無いことが要望されている。すなわ
ち、最初にエッチングを行った被処理物でも、後半に行
った被処理物でも、エッチングレートが同じであること
が要望されている。
【０００５】しかも、エッチング処理を迅速に行いたい
という要望もあり、エッチングレートを常に一定に維持
するだけでなく、エッチングレートを大きくした状態で
常に一定に維持したいという要請も出されている。
という要望もあり、エッチングレートを常に一定に維持
するだけでなく、エッチングレートを大きくした状態で
常に一定に維持したいという要請も出されている。
【０００６】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解決するためになされたものであって、多数の被処
理物を順次エッチングする場合に、エッチングレートが
常時一定に維持でき、しかも、エッチングレートを大き
くした状態で一定に維持でき、これにより、エッチング
の処理を迅速に行うことができるドライエッチング装置
を提供することにある。
点を解決するためになされたものであって、多数の被処
理物を順次エッチングする場合に、エッチングレートが
常時一定に維持でき、しかも、エッチングレートを大き
くした状態で一定に維持でき、これにより、エッチング
の処理を迅速に行うことができるドライエッチング装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明によるドライエッチング装置は、プラズマを
発生する放電室とエッチングを行う反応室とを離間して
配置し、放電室で活性化されたガスをガス輸送管を介し
て反応室に導いて被処理物のエッチングを行う反応室分
離型のドライエッチング装置において、上記ガス輸送管
を冷却又は加熱する冷却加熱機構と、この冷却加熱機構
を制御して、ガス輸送管の温度を一定温度に維持するた
めの温度制御手段とを具備することを特徴としている。
め、本発明によるドライエッチング装置は、プラズマを
発生する放電室とエッチングを行う反応室とを離間して
配置し、放電室で活性化されたガスをガス輸送管を介し
て反応室に導いて被処理物のエッチングを行う反応室分
離型のドライエッチング装置において、上記ガス輸送管
を冷却又は加熱する冷却加熱機構と、この冷却加熱機構
を制御して、ガス輸送管の温度を一定温度に維持するた
めの温度制御手段とを具備することを特徴としている。
【０００８】
【作用】このように、本発明では、放電室と反応室とを
連結するガス輸送管の温度が一定温度に維持されてい
る。そのため、反応室には、常に一定温度に維持された
活性化ガスによって、被処理物がエッチングされる。そ
のため、エッチングレートが常に一定に維持され、エッ
チング深さも一定に維持される。すなわち、最初にエッ
チングを行った被処理物でも、後半に行った被処理物で
も、エッチングレートが同じであり、エッチング深さも
同じである。その結果、エッチングのコントロールが容
易になり、ひいては、エッチングの処理を迅速化でき
る。
連結するガス輸送管の温度が一定温度に維持されてい
る。そのため、反応室には、常に一定温度に維持された
活性化ガスによって、被処理物がエッチングされる。そ
のため、エッチングレートが常に一定に維持され、エッ
チング深さも一定に維持される。すなわち、最初にエッ
チングを行った被処理物でも、後半に行った被処理物で
も、エッチングレートが同じであり、エッチング深さも
同じである。その結果、エッチングのコントロールが容
易になり、ひいては、エッチングの処理を迅速化でき
る。
【０００９】しかも、本発明者は、輸送管の温度が高く
なると、エッチングレートが大きくなることを実験的に
求めた。これにより、輸送管の温度を常に高い温度で一
定に維持すれば、エッチングレートを常に一定に維持す
るだけでなく、エッチングレートを大きくした状態で常
に一定に維持することもできる。これにより、エッチン
グ処理を極めて迅速に行うことができる。
なると、エッチングレートが大きくなることを実験的に
求めた。これにより、輸送管の温度を常に高い温度で一
定に維持すれば、エッチングレートを常に一定に維持す
るだけでなく、エッチングレートを大きくした状態で常
に一定に維持することもできる。これにより、エッチン
グ処理を極めて迅速に行うことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例によるドライエッチ
ング装置を図面を参照しつつ説明する。
ング装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１１】図１には、本実施例のドライエッチング装
置の概略構成が示されている。従来の図５と同じ部材に
ついては、同じ符号を付してある。
置の概略構成が示されている。従来の図５と同じ部材に
ついては、同じ符号を付してある。
【００１２】この図１において、放電室１には、導入管
４からＣＦ4 、Ｏ2 、Ｎ2 などの反応性ガスが導入され
る一方、図示しないマイクロ波電源から発振されたマイ
クロ波が導波管５からこれら反応性ガスに作用し、これ
ら反応性ガスが励起され活性化されプラズマ状態にされ
ている。
４からＣＦ4 、Ｏ2 、Ｎ2 などの反応性ガスが導入され
る一方、図示しないマイクロ波電源から発振されたマイ
クロ波が導波管５からこれら反応性ガスに作用し、これ
ら反応性ガスが励起され活性化されプラズマ状態にされ
ている。
【００１３】この活性化されたガスがガス輸送管３を介
して反応室２に導入される。このように、放電室１と反
応室２とが離間されているため、放電室１で生成された
電子やイオンはガス輸送管３内で減衰し、反応室２に対
する電子やイオンの影響を無視することができる。活性
化されたガスによって、載置板６の上に載置された被処
理物７（例えば、ウェハ）がエッチングされ、これらの
ガスは、排気口８を通して排出される。
して反応室２に導入される。このように、放電室１と反
応室２とが離間されているため、放電室１で生成された
電子やイオンはガス輸送管３内で減衰し、反応室２に対
する電子やイオンの影響を無視することができる。活性
化されたガスによって、載置板６の上に載置された被処
理物７（例えば、ウェハ）がエッチングされ、これらの
ガスは、排気口８を通して排出される。
【００１４】本実施例では、ガス輸送管３の周囲には、
これを被覆するようにして、冷却加熱機構１１が設けら
れている。この冷却加熱機構１１が作動することによっ
て、ガス輸送管３の温度が制御されるように構成されて
いる。
これを被覆するようにして、冷却加熱機構１１が設けら
れている。この冷却加熱機構１１が作動することによっ
て、ガス輸送管３の温度が制御されるように構成されて
いる。
【００１５】さらに、この冷却加熱機構１１を制御し
て、輸送管の温度を一定温度に維持するための温度制御
手段が設けられている。この温度制御手段は、ガス輸送
管３の温度を測定するための温度計１２と、この温度計
１２からの温度データに基づいて冷却加熱機構１１を制
御し、その結果、輸送管の温度を一定温度に制御する温
度制御機１３とからなっている。
て、輸送管の温度を一定温度に維持するための温度制御
手段が設けられている。この温度制御手段は、ガス輸送
管３の温度を測定するための温度計１２と、この温度計
１２からの温度データに基づいて冷却加熱機構１１を制
御し、その結果、輸送管の温度を一定温度に制御する温
度制御機１３とからなっている。
【００１６】すなわち、輸送管の温度が一定温度以下の
場合には、温度計１２からの温度データに基づいて、温
度制御機１３によりどの程度加熱すればよいかが判断さ
れ、加熱駆動信号が温度制御機１３からから冷却加熱機
構１１に送られ、冷却加熱機構１１によってガス輸送管
３が加熱されて、一定温度に維持される。必要な場合に
は、温度計１２からの温度データに基づいてフィードバ
ック制御される。また、輸送管の温度が一定温度以上の
場合には、温度計１２からの温度データに基づいて、温
度制御機１３によりどの程度冷却すればよいかが判断さ
れ、冷却駆動信号が温度制御機１３からから冷却加熱機
構１１に送られ、冷却加熱機構１１によってガス輸送管
３が冷却されて、一定温度に維持される。必要な場合に
は、同様に、フィードバック制御される。
場合には、温度計１２からの温度データに基づいて、温
度制御機１３によりどの程度加熱すればよいかが判断さ
れ、加熱駆動信号が温度制御機１３からから冷却加熱機
構１１に送られ、冷却加熱機構１１によってガス輸送管
３が加熱されて、一定温度に維持される。必要な場合に
は、温度計１２からの温度データに基づいてフィードバ
ック制御される。また、輸送管の温度が一定温度以上の
場合には、温度計１２からの温度データに基づいて、温
度制御機１３によりどの程度冷却すればよいかが判断さ
れ、冷却駆動信号が温度制御機１３からから冷却加熱機
構１１に送られ、冷却加熱機構１１によってガス輸送管
３が冷却されて、一定温度に維持される。必要な場合に
は、同様に、フィードバック制御される。
【００１７】図２には、本実施例の装置によってエッチ
ングされる被処理物７が示されている。この被処理物７
は、Ｓｉ基板１４に熱酸化を行い、ＳｉＯ2 の層１５を
形成し、その後、このＳｉＯ2 の層１５の上に減圧ＣＶ
Ｄによって多結晶Ｓｉの層１６を堆積したものである。
ングされる被処理物７が示されている。この被処理物７
は、Ｓｉ基板１４に熱酸化を行い、ＳｉＯ2 の層１５を
形成し、その後、このＳｉＯ2 の層１５の上に減圧ＣＶ
Ｄによって多結晶Ｓｉの層１６を堆積したものである。
【００１８】この被処理物７を２５枚用いて、本実施例
のドライエッチング装置により連続エッチング処理を行
い、ガス輸送管３の温度を２５℃に維持した場合のエッ
チングレートの経時変化を観察した。この経時変化の結
果を、図３に示した。この図３は、ガス輸送管３内の活
性化ガスの温度が２５℃に維持された場合における、被
処理物７の処理枚数と、多結晶Ｓｉのエッチングレート
との関係を示したものであり、多結晶Ｓｉのエッチング
レートは、処理枚数に拘らず、常に一定に維持され、経
時変化が無いことが理解される。
のドライエッチング装置により連続エッチング処理を行
い、ガス輸送管３の温度を２５℃に維持した場合のエッ
チングレートの経時変化を観察した。この経時変化の結
果を、図３に示した。この図３は、ガス輸送管３内の活
性化ガスの温度が２５℃に維持された場合における、被
処理物７の処理枚数と、多結晶Ｓｉのエッチングレート
との関係を示したものであり、多結晶Ｓｉのエッチング
レートは、処理枚数に拘らず、常に一定に維持され、経
時変化が無いことが理解される。
【００１９】このように、本実施例では、冷却加熱機構
１１、温度計１２、及び温度制御機１３によって、ガス
輸送管３内の活性化されたガスの温度が一定温度に維持
されている。そのため、反応室２には、常に一定温度に
維持された活性化ガスによって、被処理物７がエッチン
グされる。そのため、エッチングレートが常に一定に維
持され、エッチング深さも一定に維持される。すなわ
ち、最初にエッチングを行った被処理物でも、後半に行
った被処理物でも、エッチングレートが同じであり、エ
ッチング深さも同じである。その結果、エッチングのコ
ントロールが容易になり、ひいては、エッチングの処理
を迅速化できる。
１１、温度計１２、及び温度制御機１３によって、ガス
輸送管３内の活性化されたガスの温度が一定温度に維持
されている。そのため、反応室２には、常に一定温度に
維持された活性化ガスによって、被処理物７がエッチン
グされる。そのため、エッチングレートが常に一定に維
持され、エッチング深さも一定に維持される。すなわ
ち、最初にエッチングを行った被処理物でも、後半に行
った被処理物でも、エッチングレートが同じであり、エ
ッチング深さも同じである。その結果、エッチングのコ
ントロールが容易になり、ひいては、エッチングの処理
を迅速化できる。
【００２０】また、本実施例において、一定に維持され
る温度の範囲は、好適には、２０℃以上１５０℃以下で
ある。これは、弗素樹脂では、溶融温度が２００℃であ
る点等を考慮したものである。
る温度の範囲は、好適には、２０℃以上１５０℃以下で
ある。これは、弗素樹脂では、溶融温度が２００℃であ
る点等を考慮したものである。
【００２１】さらに、本発明者は、図２に示す多結晶Ｓ
ｉを有する被処理物７を用い、ガス輸送管３の温度と、
多結晶Ｓｉのエッチングレートとの関係を求めた。図４
に、この関係の結果を示す。ガス輸送管３の温度が上昇
されるにつれて、多結晶Ｓｉのエッチングレートも上昇
し、１５０℃前までこの傾向が続くことが観察された。
ｉを有する被処理物７を用い、ガス輸送管３の温度と、
多結晶Ｓｉのエッチングレートとの関係を求めた。図４
に、この関係の結果を示す。ガス輸送管３の温度が上昇
されるにつれて、多結晶Ｓｉのエッチングレートも上昇
し、１５０℃前までこの傾向が続くことが観察された。
【００２２】このように、エッチングレートは、ガス輸
送管３の温度に大きく依存しており、輸送管の温度が高
くなると、エッチングレートが大きくなっている。その
ため、輸送管の温度を常に高い温度で一定に維持すれ
ば、エッチングレートを常に一定に維持するだけでな
く、エッチングレートを大きくした状態で常に一定に維
持することもできる。すなわち、エッチング深さを常に
深く且つ一定に維持できる。これにより、エッチング処
理を極めて迅速に行うことができる。
送管３の温度に大きく依存しており、輸送管の温度が高
くなると、エッチングレートが大きくなっている。その
ため、輸送管の温度を常に高い温度で一定に維持すれ
ば、エッチングレートを常に一定に維持するだけでな
く、エッチングレートを大きくした状態で常に一定に維
持することもできる。すなわち、エッチング深さを常に
深く且つ一定に維持できる。これにより、エッチング処
理を極めて迅速に行うことができる。
【００２３】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れず、種々変形可能であることは勿論である。例えば、
活性化ガスが一定に維持される温度の範囲は、実施例の
ものに限定されず、本発明は、反応室分離型ドライエッ
チング装置であれば如何なるものにも適用される。
れず、種々変形可能であることは勿論である。例えば、
活性化ガスが一定に維持される温度の範囲は、実施例の
ものに限定されず、本発明は、反応室分離型ドライエッ
チング装置であれば如何なるものにも適用される。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、ガス輸
送管の温度が一定温度に維持されているため、エッチン
グレートが常に一定に維持され、エッチング深さも一定
に維持される。その結果、エッチングのコントロールが
容易になり、ひいては、エッチングの処理を迅速化でき
る。
送管の温度が一定温度に維持されているため、エッチン
グレートが常に一定に維持され、エッチング深さも一定
に維持される。その結果、エッチングのコントロールが
容易になり、ひいては、エッチングの処理を迅速化でき
る。
【００２５】しかも、輸送管の温度を常に高い温度で一
定に維持すれば、エッチングレートを常に一定に維持す
るだけでなく、エッチングレートを大きくした状態で常
に一定に維持することもできる。これにより、エッチン
グ処理を極めて迅速に行うことができる。
定に維持すれば、エッチングレートを常に一定に維持す
るだけでなく、エッチングレートを大きくした状態で常
に一定に維持することもできる。これにより、エッチン
グ処理を極めて迅速に行うことができる。
【図１】本発明の一実施例による反応室分離型のドライ
エッチング装置の概略構成図。
エッチング装置の概略構成図。
【図２】本発明の一実施例による反応室分離型のドライ
エッチング装置によりエッチング処理される被処理物の
断面図。
エッチング装置によりエッチング処理される被処理物の
断面図。
【図３】被処理物の処理枚数とエッチングレートとの関
係を示すグラフ。
係を示すグラフ。
【図４】ガス輸送管内の活性化されたガスの温度とエッ
チングレートとの関係を示すグラフ。
チングレートとの関係を示すグラフ。
【図５】従来の反応室分離型のドライエッチング装置の
概略構成図。
概略構成図。
１ 放電室 ２ 反応室 ３ ガス輸送管 ７ 被処理物 １１ 冷却加熱機構 １２ 温度計（温度制御手段） １３ 温度制御機（温度制御手段）
Claims (2)
- 【請求項１】プラズマを発生する放電室とエッチングを
行う反応室とを離間して配置し、放電室で活性化された
ガスをガス輸送管を介して反応室に導いて被処理物のエ
ッチングを行う反応室分離型のドライエッチング装置に
おいて、 上記ガス輸送管を冷却又は加熱する冷却加熱機構と、 この冷却加熱機構を制御して、ガス輸送管の温度を一定
温度に維持するための温度制御手段とを具備することを
特徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項２】温度制御手段により一定に維持される温度
の範囲は、２０℃以上１５０℃以下であることを特徴と
する請求項１に記載のドライエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5601893A JPH06264268A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5601893A JPH06264268A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | ドライエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264268A true JPH06264268A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13015328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5601893A Pending JPH06264268A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264268A (ja) |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5601893A patent/JPH06264268A/ja active Pending
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