JPS6124817B2 - - Google Patents
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- JPS6124817B2 JPS6124817B2 JP52029718A JP2971877A JPS6124817B2 JP S6124817 B2 JPS6124817 B2 JP S6124817B2 JP 52029718 A JP52029718 A JP 52029718A JP 2971877 A JP2971877 A JP 2971877A JP S6124817 B2 JPS6124817 B2 JP S6124817B2
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- high frequency
- etching
- electrode
- electrodes
- plasma
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Description
本発明は複数の種類の膜のエツチングが可能な
プラズマエツチングの方法及びその装置に関する
ものである。
近年エツチングレートを速くするために、高周
波電圧によりプラズマを発生させることによりエ
ツチングするプラズマエツチングの方法及びその
装置が提案されている。
しかしながらこの方法及び装置では複数の種類
の膜をエツチングすることができない。
例えば、MOSトランジスタにおいて、ゲート
酸化膜を形成する工程、Siのゲート電極を形成す
る工程では異なる膜をエツチングする必要があ
る。この様な場合、１つの装置で両方の膜をエツ
チングできるとエツチング装置を１つ減らすこと
ができるので有利である。
本発明はこの様な点に鑑みてなされたもので、
２つの電極を設けた真空容器内に活性ガスを満た
し、該電極に高周波源から高周波を加えてグロー
放電を生ぜしめることにより該活性ガスをプラズ
マ化していずれか一方の電極に設置した被処理基
板をエツチングする様にしたプラズマエツチング
の方法において、前記高周波が印加される前記電
極の直流バイアス電圧を変化せしめてエツチング
を行なうことを特徴とし、又上記プラズマエツチ
ングの装置において、前記高周波が印加される前
記電極に、該電極の直流バイアス電圧を変化せし
めるバイアス回路が付設されてなることを特徴と
するものである。
以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。
図は本発明の一実施例を示す図で図中１は真空
容器、２は高周波源、３は金属板、４はバイアス
回路、５はパツキン、６は電極、７はウエハーで
ある。
真空容器１は真空ポンプ（図示せず）と連結さ
れる排気口１ａと活性ガス導入のための吸入口１
ｂとが設けてある。
真空容器１内にはパツキン５を介して金属板３
が設けてある。
金属板３はコンデンサＣを介して高周波源２に
接続してある。
この高周波源２にはコイルＬ、抵抗Ｒ、コンデ
ンサC2より成る直流バイアス回路４が接続して
ある。動作を説明すると吸入口１ｂから真空容器
１内に活性ガス例えば、フレオンガス、ハロゲン
系のガス単体、又はH2、He、Arとの混合ガスを
導入する。
この時、排気口１ａに連続した真空ポンプによ
り容器内を真空にしておく。
次いで高周波源２からコンデンサC1を介して
金属板３と電極６間に高周波を印加してガスをプ
ラズマ化させる。
これにより金属板３上に配置したウエハー７を
エツチングする。
この時のエツチングの様子は十分解明されない
が、だいたい次の様に考えられている。
まず金属板３と電極６間に高周波を印加するこ
とで、高周波放電が生じ、それをもつてガスがプ
ラズマ化する。プラズマ中には電気的に中性でか
つ励起されたラジカルと、電離した陽イオンと電
子が存在する。そして質量が小で動きやすい電子
が高周波により移動しやがて電極板３又は電極６
に蓄積され電極板３は負に帯電する。そのため、
陽イオンが電極板３に引きつけられウエハー７に
衝突してエツチングが進行する。又上記陽イオン
とは別に電気的に中性なラジカルもウエハー７に
接触することにより化学変化を起こしエツチング
が進行する。つまり、エツチングは陽イオンとラ
ジカルにより進行する。
そこで本発明では、上記陽イオンがウエハー７
に衝突する力をコントロールすることにより異な
る被エツチング被膜、具体的にはSiO2とSi等の選
択エツチングを行なうようにしている。つまり、
陽イオンの衝突する力が小さければ主にSi膜がラ
ジカルによりエツチングされ、大きければ主に
SiO2膜が陽イオンのためエツチングされる。
上記の陽イオンがウエハー７に衝突する力をコ
ントロールする手段として、本発明では、高周波
源に直流バイアス回路４を設け、抵抗Ｒの値を変
化させることにより、電極板３の電位をコントロ
ールするようにしている。こうすることにより、
ウエハー７に衝突する陽イオンのポテンシヤルエ
ネルギーをコントロールするのである。
この結果を下表に示す。
The present invention relates to a plasma etching method and apparatus capable of etching a plurality of types of films. In recent years, in order to increase the etching rate, plasma etching methods and apparatuses have been proposed in which etching is performed by generating plasma using a high frequency voltage. However, this method and apparatus cannot etch multiple types of films. For example, in a MOS transistor, different films need to be etched in the process of forming a gate oxide film and the process of forming a Si gate electrode. In such a case, it is advantageous to be able to etch both films with one device, since the number of etching devices can be reduced by one. The present invention was made in view of these points,
A substrate to be processed, in which a vacuum container provided with two electrodes is filled with an active gas, and the active gas is turned into plasma by applying high frequency waves from a high frequency source to the electrodes to generate a glow discharge, and the activated gas is placed on one of the electrodes. In the plasma etching method, the etching is performed by changing the DC bias voltage of the electrode to which the high frequency is applied, and in the plasma etching apparatus, the high frequency is applied. The electrode is characterized in that a bias circuit is attached to the electrode to change the DC bias voltage of the electrode. The present invention will be described in detail below based on examples. The figure shows one embodiment of the present invention, in which 1 is a vacuum vessel, 2 is a high frequency source, 3 is a metal plate, 4 is a bias circuit, 5 is a packing, 6 is an electrode, and 7 is a wafer. The vacuum container 1 has an exhaust port 1a connected to a vacuum pump (not shown) and an inlet port 1 for introducing active gas.
b is provided. A metal plate 3 is inserted into the vacuum container 1 via a packing 5.
is provided. The metal plate 3 is connected to the high frequency source 2 via a capacitor C. A DC bias circuit 4 consisting of a coil L, a resistor R, and a capacitor C2 is connected to this high frequency source 2. To explain the operation, an active gas such as Freon gas, a single halogen gas, or a mixed gas with H 2 , He, and Ar is introduced into the vacuum container 1 through the suction port 1 b. At this time, the inside of the container is evacuated using a vacuum pump connected to the exhaust port 1a. Next, a high frequency is applied between the metal plate 3 and the electrode 6 from the high frequency source 2 via the capacitor C1 to turn the gas into plasma. As a result, the wafer 7 placed on the metal plate 3 is etched. The state of etching at this time is not fully understood, but it is generally thought to be as follows. First, by applying a high frequency wave between the metal plate 3 and the electrode 6, a high frequency discharge is generated, which turns the gas into plasma. Plasma contains electrically neutral and excited radicals, ionized cations, and electrons. Then, the electrons, which have small mass and are easy to move, are moved by high frequency, and eventually the electrode plate 3 or the electrode 6
is accumulated, and the electrode plate 3 becomes negatively charged. Therefore,
The positive ions are attracted to the electrode plate 3 and collide with the wafer 7, so that etching progresses. In addition to the above-mentioned cations, electrically neutral radicals also cause chemical changes when they come into contact with the wafer 7, and etching progresses. In other words, etching proceeds with cations and radicals. Therefore, in the present invention, the above cations are
By controlling the force that collides with the etching material, selective etching of different films to be etched, specifically SiO 2 and Si, etc., can be performed. In other words,
If the impact force of cations is small, the Si film will mainly be etched by radicals; if it is large, the Si film will mainly be etched by radicals.
SiO 2 film is etched due to cations. In the present invention, as a means for controlling the force with which the cations collide with the wafer 7, a DC bias circuit 4 is provided in the high frequency source, and the potential of the electrode plate 3 is controlled by changing the value of the resistor R. I have to. By doing this,
The potential energy of positive ions colliding with the wafer 7 is controlled. The results are shown in the table below.
【表】
表から明らかな様にバイアス電圧を1500Vにし
た場合、SiO2のエツチレートは1000Å/min、Si
のエツチレートは200Å/minとなる。又バイアス
電圧を300Vにした場合SiO2のエツチレートは
20／min、Siのエツチレートは1000Å/minとな
り、十分に選択エツチングが可能である。
バイアス回路４において、コイルＬは高周波が
抵抗Ｒの方へ伝わらない様にするためのもので、
コンデンサC2はコイルＬから漏れた高周波をア
ースへ流すためのものである。
ここでバイアス回路には電極板３の電圧を上げ
る様な電源としてもよい。
以上述べた様に本発明によれば、金属板の負電
位をコントロールして電子を引き付ける力をコン
トロールするので、異なる種類の膜のエツチング
が可能となる。[Table] As is clear from the table, when the bias voltage is set to 1500V, the etching rate of SiO 2 is 1000Å/min, and the Si
The etching rate is 200 Å/min. Also, when the bias voltage is set to 300V, the etching rate of SiO 2 is
20/min, and the etching rate of Si is 1000 Å/min, which is sufficient for selective etching. In the bias circuit 4, the coil L is used to prevent high frequencies from being transmitted to the resistor R.
The capacitor C2 is used to flow the high frequency waves leaking from the coil L to the ground. Here, the bias circuit may be a power source that increases the voltage of the electrode plate 3. As described above, according to the present invention, since the negative potential of the metal plate is controlled to control the ability to attract electrons, different types of films can be etched.
図は本発明の一実施例を示す図である。
図中１は真空容器、２は高周波源、３は金属
板、４はバイアス回路、５はパツキン、６は電
極、７はウエハーである。
The figure shows an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a vacuum container, 2 is a high frequency source, 3 is a metal plate, 4 is a bias circuit, 5 is a packing, 6 is an electrode, and 7 is a wafer.
Claims (1)
満たし、該電極に高周波源から高周波を加えてグ
ロー放電を生ぜしめることにより該活性ガスをプ
ラズマ化していずれか一方の電極に設置した被処
理基板をエツチングする様にしたプラズマエツチ
ングの方法において、前記高周波が印加される前
記電極の直流バイアス電圧を被エツチング物に応
じて所定の値に変化せしめてエツチングを行なう
ことを特徴とするプラズマエツチングの方法。 ２ ２つの電極を設けた真空容器内に活性ガスを
満たし、該電極に高周波源から高周波を加えてグ
ロー放電を生ぜしめることにより該活性ガスをプ
ラズマ化していずれか一方の電極に設置した被処
理基板をエツチングする様にしたプラズマエツチ
ングの装置において、前記高周波が印加される前
記電極に、該電極の直流バイアス電圧を被エツチ
ング物に応じて所定の値に変化せしめるバイアス
回路が付設されてなることを特徴とするプラズマ
エツチングの装置。[Scope of Claims] 1. A vacuum container provided with two electrodes is filled with an active gas, and a high frequency is applied to the electrodes from a high frequency source to generate a glow discharge, thereby converting the active gas into plasma and producing one of the two electrodes. In a plasma etching method for etching a substrate to be processed that is placed on an electrode, the etching is performed by changing the DC bias voltage of the electrode to which the high frequency is applied to a predetermined value depending on the object to be etched. Characteristic plasma etching method. 2. A vacuum container equipped with two electrodes is filled with an active gas, and a high frequency is applied to the electrodes from a high frequency source to generate a glow discharge, thereby converting the active gas into plasma and placing it on one of the electrodes. In a plasma etching apparatus for etching a substrate, the electrode to which the high frequency is applied is provided with a bias circuit for changing the DC bias voltage of the electrode to a predetermined value depending on the object to be etched. A plasma etching device featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2971877A JPS53114679A (en) | 1977-03-17 | 1977-03-17 | Plasm etching unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2971877A JPS53114679A (en) | 1977-03-17 | 1977-03-17 | Plasm etching unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53114679A JPS53114679A (en) | 1978-10-06 |
| JPS6124817B2 true JPS6124817B2 (en) | 1986-06-12 |
Family
ID=12283881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2971877A Granted JPS53114679A (en) | 1977-03-17 | 1977-03-17 | Plasm etching unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53114679A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55118637A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-11 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Plasma etching apparatus |
| FR2463975A1 (en) * | 1979-08-22 | 1981-02-27 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | METHOD AND APPARATUS FOR DRY CHEMICAL ETCHING OF INTEGRATED CIRCUITS |
| JPS5750435A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-24 | Toshiba Corp | Plasma etching device |
| US4433214A (en) * | 1981-12-24 | 1984-02-21 | Motorola, Inc. | Acoustical transducer with a slotted piston suspension |
| JPS60140763U (en) * | 1984-02-24 | 1985-09-18 | 日本電子株式会社 | plasma equipment |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48103433A (en) * | 1972-04-17 | 1973-12-25 |
-
1977
- 1977-03-17 JP JP2971877A patent/JPS53114679A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53114679A (en) | 1978-10-06 |
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