JPS60154529A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
- Publication number
- JPS60154529A JPS60154529A JP59010573A JP1057384A JPS60154529A JP S60154529 A JPS60154529 A JP S60154529A JP 59010573 A JP59010573 A JP 59010573A JP 1057384 A JP1057384 A JP 1057384A JP S60154529 A JPS60154529 A JP S60154529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- chamber
- etching
- etching process
- specimen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、微細パターン形成に必要なドライエツチン
グ装置に関するものである。
グ装置に関するものである。
半導体集積回路等の半導体装置を製造するに際して、微
細パターン形成のために、写真製版技術は不可欠である
。この写真製版プロセスのドライ化が種々の利点を有す
ることから、各方面で研究開発が行なわれている。
細パターン形成のために、写真製版技術は不可欠である
。この写真製版プロセスのドライ化が種々の利点を有す
ることから、各方面で研究開発が行なわれている。
第１図は従来のドライエツチング装置の構成を示す模式
断面図で、（１）は真空チャンバー、（２）は排気口、
（３）は真空パルプ、（４）は反応ガス導入口、（５ａ
）、（５ｂ）は反応ガス容器、（６）は反応ガス調整パ
ルプ、（７）は電極、（８）は高周波電源、（９）は試
料台、鵠はその上に置かれた試料である。
断面図で、（１）は真空チャンバー、（２）は排気口、
（３）は真空パルプ、（４）は反応ガス導入口、（５ａ
）、（５ｂ）は反応ガス容器、（６）は反応ガス調整パ
ルプ、（７）は電極、（８）は高周波電源、（９）は試
料台、鵠はその上に置かれた試料である。
次に、被エツチング試料０呻としてクロム薄膜の場合を
例に挙げて説明する。
例に挙げて説明する。
この装置では、まず、真空バルブ（３）を開き、図 。
示しない真空ポンプによって排気口（２）からチャンバ
ー（１）内を排気して約１０”” Ｔｏｒｒの真空状態
にする。次に、真空バルブ（３）を閉じ、反応ガス調整
パルプ（６）を開いて反応ガス容器（５ａ）、（５ｂ）
から反応ガス〔この場合、四塩化炭素（Ｃｏｎ４） 、
酸素（０□）〕を反応ガス導入口（４）からチャンバー
（１）内に供給する。これと同時に高周波電源（８）か
ら高周波電力を電極（７）に供給する。この高周波電源
（８）は出力周波数が１３．５６ＭＨ２に調整されてお
り、その出力電力は可変になっており、これを約３００
Ｗとする。そうすると、チャンバー（１）内では、反応
ガスが高周波出力により遊離し、ガスプラズマ状態とな
る０このプラズマ状態となった反応ガスは→璋試料θ呻
（クロム薄膜）と反応し、化学反応が進行しエツチング
される。
ー（１）内を排気して約１０”” Ｔｏｒｒの真空状態
にする。次に、真空バルブ（３）を閉じ、反応ガス調整
パルプ（６）を開いて反応ガス容器（５ａ）、（５ｂ）
から反応ガス〔この場合、四塩化炭素（Ｃｏｎ４） 、
酸素（０□）〕を反応ガス導入口（４）からチャンバー
（１）内に供給する。これと同時に高周波電源（８）か
ら高周波電力を電極（７）に供給する。この高周波電源
（８）は出力周波数が１３．５６ＭＨ２に調整されてお
り、その出力電力は可変になっており、これを約３００
Ｗとする。そうすると、チャンバー（１）内では、反応
ガスが高周波出力により遊離し、ガスプラズマ状態とな
る０このプラズマ状態となった反応ガスは→璋試料θ呻
（クロム薄膜）と反応し、化学反応が進行しエツチング
される。
この装置では反応ガスは、エツチングする材料により、
各種のガスを使用できる機構になっており、また、各種
のガス流量と混合比とを調節でき、各種の被エツチング
材に適用ができる０最近のエツチング装置では円筒形エ
ツチング装置、平行平板形エツチング装置、またはりア
クティブイオンエツチング装置などが利用されているが
、スパッタ′−効果の大小を除いてはほとんど同じ反応
機構となっている。
各種のガスを使用できる機構になっており、また、各種
のガス流量と混合比とを調節でき、各種の被エツチング
材に適用ができる０最近のエツチング装置では円筒形エ
ツチング装置、平行平板形エツチング装置、またはりア
クティブイオンエツチング装置などが利用されているが
、スパッタ′−効果の大小を除いてはほとんど同じ反応
機構となっている。
このように従来のドライエツチング装置においては、温
度調整機能が付いていないため、程々の欠点があった０
その一例としてチャンバー温度が低い状態にてエツチン
グを開始するとチャンバー内の温度がある一定の温度に
到達しないとエツチングが開始されず、エツチングのバ
ラつきが太きかった。また、連続してエツチングを続け
た場合チャンバー内の温度がかなり高温となシ、グツズ
マイメンが安定して供給されないので、エツチングの進
行が停止することがあった。さらに、試料の基板温度を
調節することが不可能であったため、適切なエツチング
選択比をエツチング中に持たせることか不可能であった
。
度調整機能が付いていないため、程々の欠点があった０
その一例としてチャンバー温度が低い状態にてエツチン
グを開始するとチャンバー内の温度がある一定の温度に
到達しないとエツチングが開始されず、エツチングのバ
ラつきが太きかった。また、連続してエツチングを続け
た場合チャンバー内の温度がかなり高温となシ、グツズ
マイメンが安定して供給されないので、エツチングの進
行が停止することがあった。さらに、試料の基板温度を
調節することが不可能であったため、適切なエツチング
選択比をエツチング中に持たせることか不可能であった
。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、；
ヤンバーの温度および試料の温度を調節できるようにす
ることによって上述の従来装置におけるような欠点のな
いドライエツチング装置を提供するものである。
ヤンバーの温度および試料の温度を調節できるようにす
ることによって上述の従来装置におけるような欠点のな
いドライエツチング装置を提供するものである。
４、。ユ。ＱｑＯ−□つ、。□。１よ ”・断面図で、
第１図の従来例と同一符号は同等部分を示し、その重複
説明は避ける。第２図において、０１）はチャンバー（
１）の温度を変化させることができる熱交換器、０埠は
第１の温度−調節器、ａａＦｉ第１の循環ポンプである
。更に、試料台（９Ａ）も熱交換器を有しており、Ｑ４
はこの系に用いる第２の温度調整器、ｏｆ９は同じくこ
の系に用いる第２の循環ポンプである。
第１図の従来例と同一符号は同等部分を示し、その重複
説明は避ける。第２図において、０１）はチャンバー（
１）の温度を変化させることができる熱交換器、０埠は
第１の温度−調節器、ａａＦｉ第１の循環ポンプである
。更に、試料台（９Ａ）も熱交換器を有しており、Ｑ４
はこの系に用いる第２の温度調整器、ｏｆ９は同じくこ
の系に用いる第２の循環ポンプである。
次にこの実施例装置の使用方法について説明する。エツ
チングのメカニズムおよびエツチング方法は、従来と同
様であるｏｆず、チャンバー（１）の温度が低い場合に
ついて説明する０チヤンバー（１）の温度が約２５°Ｃ
と低い場合、反応ガスは飽和蒸気正分だけチャンバー（
１）に供給され、高周波電力により、ガスが遊離される
。この際試料α呻の基板温度を第２の温度調節器Ｑ４に
よシ約６０℃まで上げ、遊離したガスと反応させる０こ
のようなエツチング方法を行なえば、プラズマイオンは
十分供給される。一方、基板温度が上昇するので、プラ
ズマ化したイオンと被エツチング試料Ｑｌとの化学反応
が早く進行し、エツチングが短時間で完了する。
チングのメカニズムおよびエツチング方法は、従来と同
様であるｏｆず、チャンバー（１）の温度が低い場合に
ついて説明する０チヤンバー（１）の温度が約２５°Ｃ
と低い場合、反応ガスは飽和蒸気正分だけチャンバー（
１）に供給され、高周波電力により、ガスが遊離される
。この際試料α呻の基板温度を第２の温度調節器Ｑ４に
よシ約６０℃まで上げ、遊離したガスと反応させる０こ
のようなエツチング方法を行なえば、プラズマイオンは
十分供給される。一方、基板温度が上昇するので、プラ
ズマ化したイオンと被エツチング試料Ｑｌとの化学反応
が早く進行し、エツチングが短時間で完了する。
また基板温度を調整することＫより適度なエツチングス
ピードを設定することができるのでエツチングの均一性
も良好となった０次にエツチングを続けるに従い、チャ
ンバー（１）の温度も上昇してくる。従来ではチャンバ
ー（１）の温度が上昇し１２０℃程度の高温になると反
応ガスの供給が飽和蒸気正分しか供給されずプラズマイ
オンの量が少なくエツチングが進行しなくなった０この
装置ではチャンバー（１）の温度を第１の温度調節器ａ
埠およびチャンバー用熱交換器Ｑ１）により調節するこ
とができるので、エツチング枚数の増加とともにチャン
バー（１）の温度が高温になった場合、チャンバー（１
）の温度を約６０℃まで低くシ、反応ガスの供給を十分
に行ない、遊離するプラズマイオンの量を増加させるこ
とができる。一方、試料（ＩＩの基板温度は前述したよ
うにエツチングの均一性が最良となる温度の約８０°Ｃ
に設定する０このような装置により、どのような温度条
件下においても、二種の温度調節器を駆使するととＫよ
り、エツチングが可能となり、エツチング時間の短縮お
よびエツチングの均一性が得られる。さらに、通常のエ
ツチング方法では、選択ドライエツチングが不可能であ
った被エツチング材に対しても、試料の基板温度を変化
させることにより、レジストと被エツチング材とのエツ
チング選択性を向上させる条件を見い出すことが可能と
なった０ なお、上記実施例では、試料としてクロム薄膜反応ガス
としてＣ０１４と０２の混合ガスの場合について述べた
が、これ以外の試料についても、それに適した反応ガス
を用いて同様の効果が得られる。
ピードを設定することができるのでエツチングの均一性
も良好となった０次にエツチングを続けるに従い、チャ
ンバー（１）の温度も上昇してくる。従来ではチャンバ
ー（１）の温度が上昇し１２０℃程度の高温になると反
応ガスの供給が飽和蒸気正分しか供給されずプラズマイ
オンの量が少なくエツチングが進行しなくなった０この
装置ではチャンバー（１）の温度を第１の温度調節器ａ
埠およびチャンバー用熱交換器Ｑ１）により調節するこ
とができるので、エツチング枚数の増加とともにチャン
バー（１）の温度が高温になった場合、チャンバー（１
）の温度を約６０℃まで低くシ、反応ガスの供給を十分
に行ない、遊離するプラズマイオンの量を増加させるこ
とができる。一方、試料（ＩＩの基板温度は前述したよ
うにエツチングの均一性が最良となる温度の約８０°Ｃ
に設定する０このような装置により、どのような温度条
件下においても、二種の温度調節器を駆使するととＫよ
り、エツチングが可能となり、エツチング時間の短縮お
よびエツチングの均一性が得られる。さらに、通常のエ
ツチング方法では、選択ドライエツチングが不可能であ
った被エツチング材に対しても、試料の基板温度を変化
させることにより、レジストと被エツチング材とのエツ
チング選択性を向上させる条件を見い出すことが可能と
なった０ なお、上記実施例では、試料としてクロム薄膜反応ガス
としてＣ０１４と０２の混合ガスの場合について述べた
が、これ以外の試料についても、それに適した反応ガス
を用いて同様の効果が得られる。
基板温度、チャンバー温度については８０°Ｃと６０°
Ｃの場合について述べたが、これ以外でエツチングが均
一かつ、短時間にエツチングが行なわれる温度であれば
よいことは勿論である。試料温度を変化させる方法にお
いては、直接ヒーター等による温度調節方法でもよく、
真空雰囲気の温度調節方法において、上記実施例ではチ
ャンバーの温度を変化させることについて述べたが、真
空雰囲気の温度を直接制御する方法でもよ〈同様の効果
を奏する。また上記実施例では円筒形プラズマエツチン
グ装置について述べたが平行平板形、リアクティブスパ
ッタエツチング装置など他のドライエツチング装置にも
この発明は適用できる。
Ｃの場合について述べたが、これ以外でエツチングが均
一かつ、短時間にエツチングが行なわれる温度であれば
よいことは勿論である。試料温度を変化させる方法にお
いては、直接ヒーター等による温度調節方法でもよく、
真空雰囲気の温度調節方法において、上記実施例ではチ
ャンバーの温度を変化させることについて述べたが、真
空雰囲気の温度を直接制御する方法でもよ〈同様の効果
を奏する。また上記実施例では円筒形プラズマエツチン
グ装置について述べたが平行平板形、リアクティブスパ
ッタエツチング装置など他のドライエツチング装置にも
この発明は適用できる。
以上説明したように、この発明になるドライエツチング
装置では被エツチング試料の温度および真空雰囲気の温
度を調整できるようにしたので、従来不可能であった装
置運転開始直後からエツチングが可能とな秒、シかも、
その当初から均一に短時間でエツチングが可能であるｏ
しかも長時間運転した場合でも、均一な短時間エツチン
グが可能である。このように装置を有効に利用できるの
で、スループットが向上し、これを用いて製造される製
品のコスト低減につながる。また、従来選択エツチング
が困難な材料に対しても、各種条件を調整することによ
ってマスク被膜との間のよい選択比を得る条件を見出す
こともできる。更に、この装置ではエツチング速度およ
びプラズマイオ １ンの生成量をコントロールすること
ができるので、微細パターンのエツチング、生成パター
ンの寸法精度向上が可能となる。
装置では被エツチング試料の温度および真空雰囲気の温
度を調整できるようにしたので、従来不可能であった装
置運転開始直後からエツチングが可能とな秒、シかも、
その当初から均一に短時間でエツチングが可能であるｏ
しかも長時間運転した場合でも、均一な短時間エツチン
グが可能である。このように装置を有効に利用できるの
で、スループットが向上し、これを用いて製造される製
品のコスト低減につながる。また、従来選択エツチング
が困難な材料に対しても、各種条件を調整することによ
ってマスク被膜との間のよい選択比を得る条件を見出す
こともできる。更に、この装置ではエツチング速度およ
びプラズマイオ １ンの生成量をコントロールすること
ができるので、微細パターンのエツチング、生成パター
ンの寸法精度向上が可能となる。
第１図は従来のドライエツチング装置の構成を示す模式
断面図、第２図はこの発明の一実施例の構成を示す模式
断面図である。 図において、（１）はチャンバー、（２）は排気口、（
３）は真空バルブ、（４）は反応ガス導入口、（５ａ）
、（５ｂ）は反応ガス容器、（６）は反応ガス調整パル
プ、（７）は電極、（８）は高周波電源、（９Ａ）は熱
交換器付試料台、Ｑｌは試料、Ｑ］）はチャンバー用熱
交換器、（６）、０→は温度調節器、０３． （１１１
９は循環ポンプである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図
断面図、第２図はこの発明の一実施例の構成を示す模式
断面図である。 図において、（１）はチャンバー、（２）は排気口、（
３）は真空バルブ、（４）は反応ガス導入口、（５ａ）
、（５ｂ）は反応ガス容器、（６）は反応ガス調整パル
プ、（７）は電極、（８）は高周波電源、（９Ａ）は熱
交換器付試料台、Ｑｌは試料、Ｑ］）はチャンバー用熱
交換器、（６）、０→は温度調節器、０３． （１１１
９は循環ポンプである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図
Claims (2)
- （１）真空雰囲気中に反応ガスを導入し、これに高周波
電界を加えてガスプラズマ状態に遊離させ、この遊離し
た反応ガスで試料をエツチングするものにおいて、上記
試料温度および上記真空雰囲気の温度を調節可能なよう
にしたことを特徴とするドライエツチング装置。 - （２）試料温度および真空雰囲気の温度の調節は互いに
独立にしかもそれぞれの設定温度を可変にしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のドライエツチング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010573A JPS60154529A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010573A JPS60154529A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | ドライエツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60154529A true JPS60154529A (ja) | 1985-08-14 |
| JPH059937B2 JPH059937B2 (ja) | 1993-02-08 |
Family
ID=11753975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59010573A Granted JPS60154529A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60154529A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274147A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Hitachi Ltd | ドライエッチング方法 |
| JPH01134929A (ja) * | 1987-11-19 | 1989-05-26 | Tokuda Seisakusho Ltd | ドライエッチング方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767173A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma etching device |
| JPS58153332A (ja) * | 1982-03-08 | 1983-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエツチング装置 |
-
1984
- 1984-01-23 JP JP59010573A patent/JPS60154529A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5767173A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma etching device |
| JPS58153332A (ja) * | 1982-03-08 | 1983-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエツチング装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274147A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Hitachi Ltd | ドライエッチング方法 |
| JPH01134929A (ja) * | 1987-11-19 | 1989-05-26 | Tokuda Seisakusho Ltd | ドライエッチング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059937B2 (ja) | 1993-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |