JPS59186325A - ドライエツチング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明【、１、トノｒ１ツブング装置に係り、より詳細
には表面に１′スクが形成されている半導体つニー八等
のドライニ［ツチング装置に係る。

表面にマスクが形成されている半導体つＩ−ハを・二段
階Ｃドライエツチング覆べく２つのりアクタを設（′Ｊ
、各リアクタに順次ウェーハを出入ざけるにうにしたド
ライ工ツブング装置は捉東さ１゛１℃いる。

しかし乍ら、この装置では一方の電極に対りるウェーハ
の着月（）及びリアクタの開閉を別々に行なう必要があ
り、リアクタ内の狭いスペース−（・ｉＪつ］−−ハを
電極上の所定位置に配設し難い虞れかあるのみならず、
すｊ′クタの開開とつｒ−ハの：’ｇ　ＩｆｌＮとをシ
ーケンシ【フルに行なう必要があり、つ１−−ハのるＩ
ｌｉ：に１（）間を要りる虞れもある１゜本発明は前記
した点に鑑みなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、ドライエツチングされるべぎ試料が装着された電
極構造体自体が移動して順次リアクタを形成づ”べく構
成することにＪ、す、試料の電極に対りるイ１シ置ズレ
鋳を極ツノ押え得ると共に短時間で順次リアクタを形成
し得、装置の動作時間中、エツチング処理＋＋ｉ　ｌ！
！ｌの割合・をｉｉ］及的に増大けしめ１５“、効＝；
′的に運転乃至動作され寄るドライ−１ツチング装置を
提供りることにある。

次に、本発明（二Ｊ、る好ましい一具体例のドライ−［
ツブング装置１を図面に塁いてβ１明り−る。

図中、２は装置１のフレームＣあり、フレーム２１ＪＩ
：円筒状の下部ル−ム３ど下部フレーム；（にス・ｊし
くΔ、Ｂｈ向に開閉自在な土部フレーム乃↑燕４とｈ日
らなる。蓋４をＢ方向に■１じた際、；１゛１°、４と
下部フレーム３と（こより１〜ランスフトヂ１７ンバ乃
至密閉室ｊ）が形成される。６は１ζ′５用の真空ポン
プ（゛ある。

７、　８４：上蓋４に一体的に形成されたり）′クク　
９゜１０用ケースζパあり１１は試料１２の導入及び送
出用容器乃至バキュー１１・ロード・ロック・’ｆ　Ｉ
７：、□β１（（の上蓋である。クースフ、８は同様に
形成されＣいる故、主として第３図に基き、ケース７に
ついてのみ詳述りるど、グースフは蓋４と一体的な円筒
状のケース本体１４と■め具１４ａでケース本体１４に
蒲脱自在且つ気密に固定された上Ｈ１！ｊとから４Ｔる
。上蓋１５には上蓋１５に対してＣ，Ｄ方向に移動可能
な電極１６と、７ｃ極１６のＣ，Ｄ方向の位置を調ＩＤ
シてリアクタ　９内の電極間距離を調節する調節機（／
６　１７　（ｌど、リアクタ　９の至１７内に電極１６
を介してＣＦ、等の反応性気体１８を導入する導入通路
１９と、通常は高真空で用いられるリアクタ　９内に緊
急に弁２０を介してＮ２等の気体を導入し得る導入管２
１と、試わ１１２のエツチングの進行度を検出づる検出
器２２とが設けられている。尚、リアクタ　９゜１０の
うちリアクタ　９には検出器２２を設（ノなくＣしよく
、エツチング処理を検出するようにしてもよい。２３は
リアクタ　９用の真室ポンプ、２４はリアクタ　９の掌
１７の１〕、力検出器であり、圧力検出器２４及σポン
プ２３（１協％ｌ＋　ｌ）℃、エツチング処理［１］、
室１７内のＩ−ｆ力を説定舶［−に保つべく　Ｊｊ、１
成されている。

齋奢乃吟 容器１０の十Ｌ１０１は、フレーム２のＲ’＃　４に固
定されたＱ　’Ｉ、′Ｉ枠２５に取り（ｊｌ　４〕られ
たシリング装置２〔；に、にす０．Ｄ方向に変位自在に
支持されている。

尚、ケース７．８及び蓋１１は」部フレーム４の中心軸
線「に関し２（相′Ｄ−ｉ、：、　１２０度の角１αイ
＜／　ｒ；に÷すりられＣいる。

２Ｊ　２７．２８１，１”Ｆ部フレーム３にス・ｊしく
下部フレー１１３の中心軸線Ｇのまわりで１１方向に　
１２０度ずつ一１木的に回動変位司能に、「１゛つ大々
独立にＣ２Ｌ）　７Ｊ向に変位可能に構成されたヂレッ
ク乃至電極４１シ告体であり、電極（１４）昏ＩＡ２ｔ
ｉ、　２７．２８は下部フレーム３の中心軸線Ｇに関し
て相Ｕに　１２０度の角度侍ｉ？′１°に；設（）られ
ている。密閉室５を形成リベく」部フレーム４を下部フ
レーム３に重ねた場合、中心軸線Ｆ、Ｇは一致し、電極
構造体２６．２７．２８は人々クースフ、８及び蓋１１
のいずれかと」。Ｆ（Ｃ。

Ｄ方向）に対向する。

例えば、電極構造体２６がクースフの下端開口２９に対
向して位置し且つＤｈ向に変位してその上端位置にある
場合、電極構造体２６はその縁部３０でケース　７の下
端に気密に当接し、密閉室１７を形成し、この゛電極構
造体２６がＣノ）向に変位してその下Ｃ，ｊｊｊ位置（
第３図の想像線で示す位置）にある揚台、ウース　７の
下端２９は真空４り５ど連通状態になり、電極構造体２
６はＨ方向に変位可能となる。

更に例えば電極構造体２８が容器１０の上！、１１に対
向する位置に形成された上部フレーム４に開口３１に；
Ｉ４向して位置する場合、電極構造体２Ｊｉは、ぞのＤ
　７’ｊ向上端位置において、試料１２の導入又（よ送
出を許容づ′るか（第４図）、又は上蓋１１と１迄働し
て試オ゛」１２の尋人父は送出用の容器１３とし゛（γ
Ｗ＋　’ｆ＋°（１２を形成しく第５図）、そのＣ方向
下端位置ｉ；−にいて１１方向の回動変位を許容する（
第６図）。

次に、電極構造体及びその変位機構の詳細を第７図に基
いｒ　ｒ；工、ｉボする。尚、電極構造１本１６．１７
゜１８及びイのＣ，Ｄ方向の変ｌｉｔ機横は同様に構成
され−（いる改名々′１′）について説明づる。

第７図中、３３（ま例えば電極構造体２６の剛性枠、３
４　Ｌｌ、　Ａ　Ｉ等Ｊリ−’＋’ｉ：　ルミ４！Ｉ！
、３　！Ｉ　、　３　［＋　ハ％　４ｆｌ＋　３４内）
４間３７への冷却水線ＪＪＩ口、３８はボリテ１−ラフ
ルΔ１゜１１ブレン６．７　Ｊ、す／’Ｌる絶縁部拐、
３９は電極３４川の端子、４０は電極’ＩＢ　造林２６
のＤ方向変位を所定位置ぐｌ」止−りるス１〜ツバであ
る。尚、４１は電４１！ｉ３４を（Ｊｌば覆うＪ、うに
電４４ｔ、３４上に固定されており、凹部４２に試わ１
１２が装着されるべく　（／’：成されたつ］ハ小ルタ
どしての石英カラス板である。４３は電極構造体２６を
Ｃ，ｌ）方向に変位さける変位機構であり、変６を機構
４３は下部フレーム３に取り付りられたシリンダ装置４
４ど、シリンダ装置４４の伸縮可能なブツシュロッド４
５の伸長により下部フレーム３に対しＣＤ方向に変位せ
しめられ、ロッド４５の伸縮に伴いバネ４６の伸長力に
より下側フレーム３に対してＣ方向に変位せしめられる
べくシールを兼ねたブツシュ４７に嵌装されたロッド４
８と、電極構造体２Ｇと一体的であり、ト（方向に回転
され得る円盤４９のブツシュ５０にＣ，Ｄ方向に移動自
在に支持され７．−　Ｌｊジッド１とからなる。電極構
造体２６は、ロッド４８のＤ方向変位に伴いＤ方向に変
位され、ｌ］ラッド８のＣ方向変位に伴いリミットスイ
ッチ５２乃至ストッパ５３？１″規定される位置まで自
車ににすＣプノ向に☆イ１′ｌされる。

５４は電極構造体２６．２７．２８の全てが下方位置に
設定されている際、電極構造体２６．２７．２８を中心
軸線Ｇのまわりで１２０度ずつ回動変位Ｕしめる回動変
位１バｊ、ｊＩｊ　Ｃあり、回動機１４　！ｉ　４　Ｉ
ＩＩ：　、　？１ｉＪｉ速（大及び回転角検出器等を含
み出力軸５５が１２０度ずつ回転でｊぺ＜（１６成され
１、：ヒーラ１幾横５６と、軸受５７で下部フレーム３
に回：Ｆｌｌ白（１に支持されており、出力軸５５の回
Φムを円盤／１ｇを介しＣ電４’４Ａ　４Ｍ　造１本２
Ｇ、　２７．２［１大達りる軸機４’ｌ’＋　！ｉ　８
とからなる。尚、５！ｉ　、　Ｇ　（ｌ　ｉＪ、人々′
１ｌｌ１機構贋（の通路６１．６２及びＴｉＪ撓性速性
連通管６４［ｉ５を介して電１ｔ　＋ｒ１貼涼σ〕給排
ロ３５，３６ｉＪ連通８れた電極構造体２Ｇ、　２７．
２８用の冷ノＪｌ水給１．Ｊｌ’　ｒ、］である。（（
６（まシールリング、６７Ｌｌ、１″！■ボン７′（こ
Ｉ：ｕ　：１ｊｌＩされへ二シール用の↓！（字通路（
パある。

第１因及び第８図中、６８は試料給排機構であり、ｉＸ
　斜給１ノ１　ｔｌ　ｌ＃ｉ　６８１Ｊ、ト５　（，１
’、　：ｙブンク処〕１！さＦ−Ｌ　’＋：ｒｌ＼き試
Ｊ’ｊ１１２ａか収納されてｄ３り間欠的（ごＣ方向に
移動され１５するカレッ１−・６９ど、カレッ１−６９
の最１・１１ンの試１”ｌ　１２ａｙ４台７　（ｌ　Ｌ
薯ｙＢ１欠的にｊス給するベルｈ７０ａと、土錨１１の
向トの送出位置にある電極’ｔ／’ｉ　７Ｍ　ｉホのＴ
ｉ芙ガラス板４１−Ｌの一１ツｆ−ング処理済試オ゛＋
１１２１）を台７１に移送すると共に台７０上の未処理
試料１２ａを上蓋１１の直下の導入位置（送出位置と同
じ）にある電極Ｍ４造体の石英ガラス板４１上の所定位
置（ごＧ送づる移送機構７２ど、台７゛１上の処理演試
）’１１１２ｂを間欠的にＤ方向に移動されるカセット
７３の所定位置に間欠的に送給づるベルト７４と１．ｓ
　ｒらなる１゜より詳細には、移送機構１２は、台１０
上の試料１２ａに対向覆る位置Ｊ１，１蓋１１の直下の
電極（１４）古体にグ・ｊ向する位置Ｊ２．及び台７１
に対向する位置、Ｊ３の間で１＜、［方向に回動可能に
、目つ各位置、）１、Ｊ２．Ｊ３においてＣ，Ｄ方向に
変位可能にＢシｉ！７５ａ及び軸７５を介して移動制御
機構７６にｊ東結され−（おり、更に流体の流れに伴う
負圧等を利用して試Ｊ’１１２を吸い着り１ｑる、１う
に構成された試２′＋１ン’ｌ　ｆｔｌ１１機構１１を
右する。

笛、移動制御（戊構７６は七−夕、シリンダ装置等の変
位装■、ＩＭ、ひにリミツ１ヘスイッチ等の１１′１億
″検出及び制御器を○む１゜ ドライ丁ツーｆング装置　１のりｌフタ　９，１０川の
７１４１周波Ｊ−ネル１′給電回路７８の一例は第９図
に示づとおりで′ある１゜ 第９図中、７９は駆動信号Ｍかｌｊえられる間高周波−
■−ネル−１゛−を出力覆る高周波電源、８０１Ｊす／
７クク　９，１０用に独Ｘ′Ｉ−に調整され冑るインビ
ータンス整合回路、８１．８２Ｌ。を党’；４の閉塞に
より閉じられるス、イツ７−（ある１、後述の例の場合
、］ツラブダの終点では例えばリノ／クタ１０のインピ
ーダンスが変化覆る故、回路７８１；Ｌエツチングの終
点検出に用い召る。

尚、−１］ツヂングの終点を後述の如く光学的Ｍ　’＋
ｆ！出りる場合、重湯（７９笠をリアクタ　９，１０用
に人１．！独立に説し）ることが好ましい、。

次にドライ１ツノーング装防１のエツチング進行度を検
出づる検出ｆ！ｌ：２２（！−含む進行状況しニタおＪ
、び終点検出１幾＋７１７１００　ｉＪついく第３図ノ
シび第１０図乃至第１５ｒ／ＩニＩＬ　イＵ　：Ｑ明ン
１ろ。

検ｉｌ冒チ３２２ｔ、Ｌ、リアクタ　９．１０の太々に
同（）′に設（）１：）れ−Ｃいる３、検出器２２は、
Ｎ　Ｏ−Ｎ　ｅレーリ゛雪のレーザ光源８３、レンズ８
４及び反射鏡８５舌、Ｊ、りなり、リアクタ　９，１０
内で電極１Ｇの孔１６ａを介しでドシｒ丁ツヂング処理
中の試わ１１２の表面にＧＪＦぼ垂直にレー１Ｆ光を照
’ＪりろＨ，（２＞１１．系１１Ｇと、試２″；１１２
のドラ、イ」ツー）１ングびれく）べぎ１ｉ８７の各０
ケ点Ｊこお【ノる表面８８−（の反則ソロと深さＮだ（
〕層８７の下に位置して、１３りエツチング処理される
べきでない別の層８９の表面９０１−の反ＩＩＪ４光ど
の一１渉光の強度をハーフミラ−９１を介して検出１ｊ
ろ光（小出器９２とからなる。（尚ｊ、ストにｃｌ、ン
いて、リノノクク　９．４０用の受光系に人々ａ、ｂを
７１’　Ｌ／ζ説明づる。）この検出器９２Ｃ・受光り
る光強度乃〒検出器９２の出力ば一般に［ツヂングの進
行とＪＪｔに層８７の厚さＮに依θしＣ第１３図の曲線
９３の如く変化り−る。尚、第１０図中、投光器８６か
らの出力光の向きは球面８　Ｇ　ａの係合位置を変える
ことににり名ｒ調１ｐｚされ１ｒ７る。

Ｊ又十（゛はリアクタ　９で凡７さ［１σン層ｊ）７を
ン朶ざｒ）１．１、て−１ツヂング（）、層８７の残り
をリアクタ１０で゛よップングづる例に＝）いて進行状
況■ニタ賎構１０（ｌａ及び終点検出（幾構１００　ｂ
の詳ＩＩを説明する。モニタＩｊｌｔ　（Ｍ　１００ａ
中、１）４は第　のりシフフタ　９に取りイーＪ（プら
れた検出器９２ａの出ツノ９３ａ（第１３図の実線部）
の１１１の数をｉｌ　１７１Ｊる５１数：Ｘ：、９５は
へ１数答の計数！ｉｆｆ　Ｇを第一のりアクタ　９でエ
ツチングづ−べき層８７の深、：Ｓ　＋’）　１にえ１
応づる設定値ＱＯと比較し、Ｑが（、ｌ　Ｏに一〒シし
Ｉ、：場合ぞの時点ｔ１にｄ３いて一致信号Ｒを出ツノ
する比較器である。終点検出ｔ’Ｘ　ｕ４１００１＋中
、！Ｊ　ｆｉ　ｌｊ、第二のリアクタ１０に取り付りら
れた検出器９２１）の出力信シシ９３１）を微グ）覆る
微分回路、９７は微分回路９６の出力信号Ｓを（８号０
３１）の山の検出１１．１間間隔丁よりし充分に短い所
与の時間間隔でリンノ゛リングＩノで各サンブリング１
，１点での微分化＋〕の人ささＳｌを出力するサンプリ
ング回路であり、９８は゛リンプリングされた信号の人
ささＳｌが数回連結して所与の値Ｓｉｏ以下であると判
別した場合、その時点１２にｄ３い−Ｃ終了信ＹシＵを
出力りるＮ％　ｉ：＋ｊ検出回路である。尚、９９ａ　
、　９９ｂは夫々リアクタ　９゜１０のエツチング動作
を停止させる停止制御椴Ｊ：ｉｉ　’−（ある。　以上
において、回路９６．９７．９８は全体どして例えば曲
線９３ｂの１．ｒ量的変化の様子かｌ　２　（１）　’
Ｉ’ｌｉｉ後Ｃ′変わることを検出し得れば、他の検出
機１１ηＣちＪ、い。終点検出１幾１００８で１は、反
応竹気（、↑、及び試料の種類に応じて適当なレーザ光
源を選択Ｊることにより、真空系、高周波電源系から狂
言をひろ−うＲイれが少ない状態で、高いＳ　／　Ｎ比
でて１ニツｆングの終了判定を行ない得る。

以］二の如り（ｈ１成されたドライエツチング装置１の
動作について以下に詳述する。

以下の説明におい乙は、す］７クク　！］　、　１０　
（・・Ｊ！、　Ｄ、二すアクディブイＡン１ツチングが
ｉｊイ”ｆわれるとす；定ｌ）、リアクタ　９，１０で
のエッヂング条１９は５１．１−％るど想定°４るｔ＋
　：Ｊ　／ｄ：わち、リアクタ　９にＪシい（層８７の
うち”−ｘ　　ｔｏｏ％例えば約７０％の）−局方の−
「ツブングを高速（・？）ない、ｆＲ３７の残りの土ツ
ノ゛ングをリアクタ１０内で低速で精密に行なうと想定
する。

尚、ト装置１゛Ｃは、例えばリアクタ９で異方＋！１の
リアクーンーイブ了Ａ′、／Ｊツブングを１７ない、リ
ノノクタ１０で雪ノ°ノ’　ｔ！Ｌのブ、ノズマ［ツブ
ングを））ひ・う−９、リアクタ　９，１０内で試別の
同じ部分又は眉なる部ブフにλｉＪ　ＬＣ別の１：ライ
「ツブング６：　ｈ−イｊｉ：’　”（ｂ　Ｊ、く、ま
た、所望イｉらば例えばリアクタ　９で層８７の″１ツ
ブーングを？ｊない、リアクタ１０内（、ノスク　１０
１を除去するためのドライエツチングを行なってしよい
。更に、例えば容器１３をもリアクタとして形成して三
段階のエツチングを装置１で？］なうようにしてもよい
。

また、以下の説明にａ３いては、試料１２どしくシリコ
ンウェー八基層８９の表面に多結晶シリコン苦８７を形
成し、この多結晶シリコン層８月二にマスク１０１が形
成されているものを想定し、多結晶シリコン層８７をマ
スクパターン１０１に従って１ツヂングする例について
説明するが、エツチングされるべき層８７どしては多結
晶シリコン層のかわりにＳｉ３Ｎ＋層又はＳｉＯ２層等
でもよい。尚、この例においＣは、Ｓｉ系の一■−ツチ
ング故、反応ｆ１気体１８としてＣＦ、　　を用いる例
についで説明するが、Ｃｒ４　ノカワ’）ニＳ　Ｉ−７
、Ｃ３Ｕｙ　　、　Ｃ２１Ｔ、　ｉ他のフッ化物系の気
体を用いてもよい。

更に、反応性急イホとして例えばＣＣＩ　　Ｉ’ｌ　Ｃ
Ｉ３゜旨 ＣＩ簀の０１系の気ｆ本乃至ラジカルを利用する場合、
ＡＩ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ等のドライエツチングに゛装置１
を用いて−しＪ、い。

尚、フッ化物系の反応性気体を用いろＳ　ｊ系のエツチ
ングの場合、ｆ１英ガラス４１のかわり＋、ｆｆ　’ｔ
　ｘｔッヂング中のつ１−ハ１２を汚損させる虞れのな
い他の（Δ料、例λ（、工結晶性の高いｓ　ｉｏ、、　
、　Ａ　Ｉ２Ｏ３゜ボリテ１〜ラフル／Ｉ’ｌ＋コチレ
ン等で電極３４の被覆部祠４７をイ１４成し−ＣｂＪ、
い、１ く装置　１の運転に際しＣは、まず最初に処理されるべ
さシリＬ−Ｊン・つ１−ハ１２ａをカレン１−６９の各
２ｆｉにｔｒツトすると共に、シリンタ装置４４により
電（うズ構ｊΔ体２８４′第７１１ス１の如＜　Ｊ’：
　ｔ’＋ｉ！ル−ツ＼　４に密１天ダる゛１犬ｒ虚にＩ
Ｑ置ン太めし、１：’、　ｎｆｉフレー１−’ｒ　４を
下８１タフレーｌｘ　３に目方向に１Ｆね、１砦ＩＶＪ
室５内をボンゾロで所望の真空瓜に（Ｊる。この密閉室
５の真空瓜１．↓処理されるべさｒａｃ　；Ｉ’ｌ　１
２に応じ−Ｃｊパ足される。このとき、グースフ、８に
対向する電極ｊＩＩｉ造体２造林　２７は例えば下方位
置に設定されている。

室５内が所定の真空度に）ヱ−りると、カゼツ１〜６９
が所与艮だけＣ方向に変位せしめられ、最下（ｆｌのシ
リコンウェーハ１２ａがベルト７０ａ　」−に当接りる
。

例えばカセット６９の停止後、ベルト７０ａが駆動され
、ベルｌ−７０ａ上のシリ−１ンウエーハ１２１１が台
１２ａ−ｉに送られる。ベルト７０ａの停止後、流体流
により吸着可能状態に；１ジ定された＠離機構７７が位
置Ｊ１に設定され、所望ならば所定長だりＣ方向に動か
された後、ウユーハ１２ａを吸いねり、１〕ｈ向に若干
動かされ、更に位置Ｊ２まで）〈方向に動かされ、位ｉ
（ｉ　Ｊ　２において所定長だ（プＣＢ向に動かされ、
ウェーハ１２ａが石英ガス板４１に近接した位置におい
て流体流の停止［に伴いつ、ｒ−ハ１２ａを離してウェ
ーハ１２ａを丁度板４１の凹部４２に戟ｈσる。イの後
、着１１を機構７７はＤ方向に若干変位ｌしめられ、更
に位置Ｊ２から位ｂ！ｌ　Ｊ　１又はＪ３、例えば位置
Ｊ３まｒ動かされ、停止せしめられる。

例えば着＃１１幾構７７が位置Ｊ３に達した後、第５図
に示す如くシリンダ装置２６によりＬ蓋１１が上側ル−
ｌ＼４に当ｊ・８する位置まで、動かされ、密閉室３２
を形成する。室３２が密閉されると管１０２、弁１０３
を介してポンプ１０４ににり至３２が室５ど同じ真空度
になるよ（減圧される３、室５の滅＋′＋−が完了する
ど、シリンダ装！８？４４により電極Ｍ？Ｊ造林２８が
第６図に示１Ｊ如く下端位置まぐＣ方向に変位（Ｌしめ
られる。

電極構造体２８が所定位置まで一トげられるど、″し一
夕機構！〕６が駆動されて、電極構造体２６．２７．２
８が軸線Ｇのまわり（・１２０度だ（〕回回動位され、
電極構造体２Ｇ、　２７．２８が夫々ケース８．上蓋１
１及びケース７に対向力る位置に設定される。

例えばこのとき開口５９．６０を介して、電４！ｉ構造
体２６．２７．２８中への冷却水の循環が開始される。

この冷却水の循環但を各電極構造体２６．２７．２８毎
に独立に調整して、各試料の温度を独めに調整りるよう
にしてもよい。

電極構造体２６．２７．２８の回動設定後、人々の直下
のシリンダ装置４４により電極構造体２７．２８が上部
フレーム４に当接づる位置までＣ方向に変位される。こ
の変位の完了により、ケース７側でｔよ、所定位置にウ
ェーハ１２ａが装着された電極４”’Ｉ　；告（ホ２８
により密閉室１７を有するリアクタ　０が形成さｈ、ポ
ンプ２３により掌１７内が所与の真空度になるよＣパ減
圧される。

￥１７が所与の真空度になると、管１９を介して反応気
体１８としてｊＣＦ＋が所定の流速で心入されると共に
電極１６．２８（３４）間での放電が開始され。

ＣＦ千のイオン化、多結晶シリコン層８７のとの反応に
伴う層８７のリアクティブ・イオン・−［ツチングが行
４ｊわれる。このエツチングの期間中、室１７内の真空
度はポンプ２３及び検出器２４にＪ：り所定に（例λば
１０’−１０−’　−１ｏｒｒ程葭のうちの所定の大き
さ）に保たれる。尚、リアクタ９内での多結晶シリコン
ｌｉ？ｉ８７の１−ツブングスピードは所望ならば、電
極１６．２１’、　（３４）間の７９．電の高周波電力
、室１７の１！η；瓜、室１１に導入されるＣｌ−４，
の流量（流速）、及び゛市１ｆ１．ｉ　ＩＧ、　２８　
（３４）間の距離Ｖにより調整され得る１、この場合、
リアクタ　９内での］−ツチングスピードをリアクタ１
０で′のエツチングスピードよりし例えば２（、＋’＋
稈庶人さくなるＪ、うに調ｙＨｑしくおくか叉（３１，
エツチング中に調′！ｌ′！づる。リアクタ９７：の［
ツブングの進行状況は検出器２２ａ（検出される。

すなわら、リアイック　９用の投光器８６ａがらつ１−
ハ１２ａに照Ｑｊされたし・−り一尤のつ１−ハ１２ａ
にＪ、る段用光（，１，検出器’１２ａで検出され、第
１３図の実線９：舶（゛示２１出力伝おの形ＣＭ数器９
４にｔｊえられ、例えば多結晶シリ−１ン層８１の厚さ
１〕１（例えば１）１　、／Ｐ＝　０．７＞に相当づる
数の山ＱＯが廠８７の］ツｆングの進行に伴ない置数１
：：９４で訂ｖ１されるどその時点［１において比較器
９５から一致信丹Ｒが出力され、停止機構９９ａにＪ、
つリアクタ　９内での二しッヂングが停止せしめられる
。尚、１ツヂング速磨が実質的にほぼ確実に制御し得る
場合、リアクタ　９内のエツチングの深さをエツチング
時間で・調整りるようにしくも、Ｊ、い。またリノ７ク
タ　９Ｃのエツチング中、ｈ１数器９４においてほぼ　
定の時間間隔’ｔ’ｉｌ数植が増入りるように」−ツチ
ング速１σ４・リアルタイムで制御りるようにしＣらよ
い。什」１１幾４Ｍ９！ｌａの制御（；ぐは、リアクタ
　τ）への高周波［ネルギの供給が停止せしめられ、Ｃ
Ｆ＋の供給が１７１！−さ゛れ、また、ボン−ｆ２３に
Ｊ：るＵ１気が佇１１される。

一方、リアクタ　９で密閉室１７が形成されると同１１
、ｌｒに、間し］３１のところＣ′は、電（う７（？４
逍休２７ど１ぜｌ’ｉ１１どにＪ、り第５図に示づ如き
容器１３乃至室３２が形成される。そしＣ、リノ′クタ
　９で°■−ツヂングが行なわれる間に、電極構造体２
７のところでは、弁１０３を介して空３２を大気圧にし
た後、第４図に示す如く、シリンダ２ＧにＪ：り上蓋１
１が開かれ、前記と同様にしＣ、ウェーハ供給４１１６
８にＪζり未処ｍ！つＪ−ハ１２ａが電極構造体２７上
に載置され、−Ｌ器が閉じられ、ポンゾ１０４による排
気の後、電極構造体２７がシリンダ４４にＪ、り下端位
置に設定される。

前記の如＜Ｌｔ電極構造体２１のつ〕−一〜ハ１２ａの
Ｆｉ８７のＩＩ−山部んζ深さＰｌま−Ｃ−１−ツチン
グされると、゛上極４１１旨隻休２８シシリンダ４４に
より下端位置までＣｈ向に移動１遍しめられる。

電極椙）前体２７．２８が下端位置に設定されると、３
つの電極構造体２Ｇ、　２７．２８が再度七−タ椴措５
Ｇにより　１２０麿だ（）１１ｂ向に回動変位けしめら
れ、電極構造体２Ｇ、　２７．２８が人々、上蓋１１、
リース７及びリース８に対向する位置に設定され、３つ
の電極構造体２６．２７．２８は共に上部フレーム４に
密接するまでＤ方向に変位され、夫々容器１３．リノ′
クタ　９，１０を形成する。

その後、電極構造体２６上には、前記と同様に（）て未
処理ウェーハ１２ａが載置され、上着１１の閉塞及び全
３２の真空排気の後、電極構造体２６は下端位置に下が
る。電極構造体２７上のウェーハ１２ａに対し−Ｃは前
記と同様にリアクタ　９により層８７に勾づる深さＰｌ
までのエツチングが同時並行的に行なわれる。

更に、クーース８ど協働してリアクタ１０を形成した電
極構造体２８上のつ■−ハ１２の多結晶シリコン層８７
に対しては、給電される高周波エネルギ、真空度、ＣＦ
４の流ω、電極間距離等の調整によりリアクタ　９より
も遅いエツチングスピードでリアクティブ・イオン・エ
ツチングが行なわれる。このリノ７クク１０に、１ノり
る多結晶シリコンＦＪ８７の深さ約Ｐ１から深ざＰにで
・のエツチングの際、すｉツク１０の光検出器９２１）
では第１４図の曲線、９３１）の如き出力が１１１られ
、５１．この出力の山の間隔Ｔは第１３図の出力の１１
１の間１ｑ：）の例えば２イ８稈１哀ζあり、同じ深ざ
ｌご１ノ丁ツ１−ングを行なうためにリアクタ１０では
約２　（ａ　Ｒ間をかりている。このＪ：うにリアクタ
１０て・の丁ツブーンク速度を遅くすることにＪ、り多
結晶シリーＪン閃８７の」−ツブングが丁度完了し／ｊ
際、実際上シリコン生れ一晶層８９を傷つりないで・上
ツチングを停止さＵることが可能どなる。この終点の検
出は、１）ａ記の如く例えば微分回路９６．ザンブリン
グ回’Ｍ９ｒ、終貞検出回路９８にＪ、ってなされる。

終点検出回路９８がｅ伝号Ｕが出力されると停止側６１
１１！椙！１９ｂ　（７）制御’ｌ”Ｃ゛’Ｊ　アクタ
１０ノ放ｆｆｉ、Ｏｒ＋供給、真空１ノ１気等が（？止
された後、電極構造体２８がイの直下のシリンダ４４に
より−Ｆ端１１／；こｊま０手げられる。

尚、この段階では、電極構造体２６上へのつ１−ハ１２
ａの装着、電極構造体２７上のウェーハ１２ａの層１８
７に対するリアクタ９による第一段のエツチング、及び
電極構造体２８上のウェーハ１２のｆ′ｉ８７の残りの
部分に対するりアクタ１０による第二段（最終段）のエ
ツチングと終点検出によるエツチングの完′了・停止が
同時並行的に行なわれるために、装置１の処理スピード
乃至処理能力が大ぎい。そして、第一段のりアクタ９で
のエツチング速度を大きくしているために、同程度の時
間内に、リアクタ　９での層８７のほとんどの１ツブ−
ング処Ｊ甲を行ない得、該時間内にリアクタ１０ではゆ
っくりと１ツブングを行ない得、終点で確実にエツチン
グ処理を停止し得る。ずなわらリアクタ１０側で確実に
終点検出を行ない得るため、リアクタ９での１ップ−ン
グの深さはそれ程正確でなくてもよく、リノノクり　９
（のエツブング速度を人’ａ　’−，シ’＋！ｆ、実質
的（Ｊ平均の１ツヂング速１αを高め１！７る。

次に、史（Ｊ、電４輪構造体２Ｂ、　２７．２Ｂ／Ｊｉ
ｊ二を空とｉ°５内で１１］）向に１２０１α同勅され
、人々十部ル−１１４Ｍ当１容ツる、王てｌ白［・のシ
リンダ４４で変（；’ｘ　μしめられる３、この１糸、
リース７と対向する電極構造体２６−１−のウー■−ハ
１２　ｎにλ・］シては第一のリノ′クク　９による第
　段の−［ツヂング処理が、ブース８と対１ｆすＪる電
！’Ｉｒ　４ｆ弓造１ホ２７上のつ１−ハ１２に対して
は第一のリアクタ１０（ご、１、β第二段の」ツ１ング
処用県が同時ｉｌｔｌ釣行ｎ６”わ（する。そして、こ
の２つの４−ッ゛ｆ−ング処理ど同時、）ｒ１行的に、
電４〜構造体２８１−のつ〔−ハ１２１〕のｊＪｉｌｐ
及び電極構造体２８１／＼のつｌ−ハ１２２１の装置が
１ス］・のどｄ３り行なわれる。

ケイ、わく）、処理済つ１−−ハ１２１）を１ｊｌ持し
た電極構造体２８力く上部ル−ム４に肖接して第５図に
示Ｅ！　’ＩＪＳ態にイｉると、ブｆ’　　１０３を介
Ｌ／　−Ｕ　”ｉｒＦ　３２７）（人気Ｃコ１７ｉｉ敢
され、シリンダ装置２Ｇにより第４図の如く土盛１１が
持ちトげられる。

ｈ　、ｉ’、ｒ　Ｉ　Ｔの上界完了ｉ麦、試判着蘭機櫂
７７がイ１″？−１、）２に設定され、下方に変位され
ると共に流体流にイ゛；′う角ハで電極構造体２８上の
処理済つｌ−ハフ２１ノを吸い盾り、上方に戻された後
、位置Ｊ２／Ｊ日らにツノ向に位置Ｊ３まで変位される
。位置Ｊ３に達（７Ｉ、二接、盾岨機構７７は所望なら
ば若干下方に動かされた後、流体流の停止により、つ１
−ハ１２１１を・殖して台７１−１：、に載置する。看
＃１Ｍ横７７がつ］−ハ１２ｂを離７ど、ベルト７４が
駆動され、つｌ−ハ１２ｂがベルト７４により台７１か
らカセット７３の所定段に送られる。ウェーハ１２１〕
のカセット７３の所定位置への収納後、カセット７３は
一段分の所定長だ（）１つ刀自に変位Ｕし釣られる。一
方、着Ｍ　ｍ　Ｍ４７７はつＪ−ハ１２ｂｅＭｌた後、
所定の上方位置に戻され、更に、し方向に回動変位され
て位置Ｊ７に遂し、前記とハ１ｊ様にして、新しいつＩ
−ハ１２ａを電（〜構造体２８」の所定１）／首に載置
する。新しい・′ノ１−ハ１２ａのＹ’Ａ　Ｍ’Ｌ　’
１４　、前記と同様の手順で、電極１（ｌｊ　造（ホ２
８が下方ＩＩ″！置に下がる。

この、１、うにしで、カセット６９土のつ］−ハ１２ａ
がなく’＝ｆるまで並行処理が続（プられる。尚、カセ
ッＩ〜６９に装るさｉするウ−「−パ１２ａの故に応じ
（、又は、位置Ｊ１ての着薗機措７７にＪ、るつ１−ハ
１２ａの？Ｑ　ｌ；ｉｆの有無に早き、最後の３スブツ
プでは、給１〕１機＋ｆ４６８の　部の動作、リアクタ
　９での処理、リアクタ１０での処理を順次１を止さｌ
！−ζゆくようにしＣＧ　Ｊ、い。

以上の装置１の制御はマイクロブロレッリＱＧ”Ｉｆン
ピ−１−−−り制御’）ｌｌ　＋・（゛、且つコンソー
ル等でモニタしつつ行く「う、Ｉ：　５１こしてもよい
、。

尚、以上におい（はりアクタを２つ設りた例に一ついて
説明したが、こ３っ以トのり、１７ククを１２の容器１
３ど共に円周上にｑ間隔に形成するようにしてｂＪ、く
、この場合、リアクタの数Ｊ、す１つ多い電（ル（に遺
体を円周」二に等間隔に形成すれば、よい。

尚、電極構造体をチ（−ン等で送るようにづる場合、リ
アクタ等は必ずしも１つの円周上に配設しなくてもよい
。

以〜［の如く装置６１では、真空室５内でウト−ハ１２
の移送が行なわれるために、外気の影響により工ツヂン
グ条件が不安定になる虞れが少なく、真″Ｉソｆσの調
整を最低限に押え得、処理能力が高められ得る。

又容器（ロニド・ロック・チトンバ）１３．リアクタ　
９，１０が円周上に位置しているため、装置が仝イホと
し−Ｃコンパクトに形成され得る。史につ１−一ハが電
極構造体（ヂレック）と共に移動覆る１Ｊζうに（ｆ４
成されている故、ウェーハを電極に対しで着Ｄ５２ざゼ
る回数を極ツノ低下せしめ１９　％シリコンタスト費の
ざＬ生をｉｉｌ及的に少なく　Ｌ　Ｉｇｌ、リブミクロ
ン盾微細加工を行ない易い。

以１−の如く、本発明トラ−イＴツチング装置Ｃ゛は。

少なくとも２つのケースの間で移動白石（−゛あり、ト
ライ１−ツブング（されるべき試料が装着される対向電
極を右ηる電極構造体が、各ケースと対向りる所定位置
に設定（きれた際、対向ケースと協鋤Ｊしてドシｒ二「
ツヂング用リアクタを形成すべく対向ケースの開放ｇ；
１：に気ぶｊに１寝合されるＪ、うに該電極構造体が構
成され′Ｃなるために、試料の電極に対重る位置ズレが
称力押えられるのみなら−ｆ装置が効率的に運転されｊ
′する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による好ましい−１−１体例のドライエ
ツチング装置の１部破断斜祝ご２明図、第２図は第１図
の装置の土部フレームを聞いた状態の説明図、第３３図
は第′１図の装置のりアクタの断面説明図、第４図乃至
第６図は第１図の装置の試料給排部（バギュームロツド
ロック機構）の動作説明図、第７図は第１図の装置の電
極構造体変ｆｑ機４ｊ１１の断面５（開園、第８図は第
１図の装置の試わ１給１）１殴構の説明図、第９図は第
１図の装置のリアクタの給電回路の一例の説明図、第１
０図は第１図の装置の投光系の説明図、第１１図は第１
０図のＸ’Ｉ−ＸＪ断面でみた受光系の説明図、第１２
図は試ｓ’ｌ　１ニッヂング准行状況の検出の説明図、
第１３図及び第１４図はエツチング進２行状況モニタ及
び終点検出様）１もの光検出器出力例及び微分回路の出
力例の説明図、第１５図はエツチング進行状況モニタ及
び終点検１」１機構の説明図である。 ７．８・・・・・・ケース、９，１０・・・・・リアク
タ、１２、１２ａ　、’　１２１）・・・・・・試料、
１Ｇ、３４・・・・・・電極、２６、２７．２８・・・
・・・・電極構造体。 沫 中−← 区　　　　　　区 派　　　　　　法 ＼ ＼Ｏ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 夫々が１゛つの放電用電１・１２を＜ｆｊシており、人
   々の輻；が開放された２つのリースと、 少ｆ、：（＜ど（５２゛つのノノーノの間で（多動自在
   Ｃあり、ドライ１ツヂングされるべき試料が装着される
   対向電極を右ηイ）電（＾ｊ　ｌｉ／、造体どからなり
   、この電極（ｊ４造体が各ケースと対向する所定位１Ｎ
   に設定された際、λ１向ウースと協働しくドライ−ゴッ
   プ〉・グ用すアククを形成すべく該対向ケースの開放端
   に気密に１８合される。」、うに該電極構造体が（１４
   成されでなるドライ１ツヂング装置。