JPS617632A - プラズマエツチング装置 - Google Patents
プラズマエツチング装置Info
- Publication number
- JPS617632A JPS617632A JP12886984A JP12886984A JPS617632A JP S617632 A JPS617632 A JP S617632A JP 12886984 A JP12886984 A JP 12886984A JP 12886984 A JP12886984 A JP 12886984A JP S617632 A JPS617632 A JP S617632A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- plasma etching
- vacuum container
- materials
- electron emission
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- 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〕
本発明は真空容器内でプラズマを照射して試料をエツチ
ングするプラズマエツチング装置に関する。
ングするプラズマエツチング装置に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕プラズマエツチ
ングは微細加工技術として集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）の製造には欠かせない手段とな
っている。このプラズマエツチングの特性、すなわち、
エツチング速度およびその均一性、加工形状等はエツチ
ングガスの圧力、流量、混合比および供給される高周波
電力等で左右され、これらのパラメータに対する依存性
もまた複雑である。
ングは微細加工技術として集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）の製造には欠かせない手段とな
っている。このプラズマエツチングの特性、すなわち、
エツチング速度およびその均一性、加工形状等はエツチ
ングガスの圧力、流量、混合比および供給される高周波
電力等で左右され、これらのパラメータに対する依存性
もまた複雑である。
その中にあって、陰極降下電圧ＶｄＣはプラズマエツチ
ングの状態を表わす目安となっている。つまり、プラズ
マ中で発生した正イオンは陰極降下電圧Ｖｄｃで加速さ
れて陰極上に設置された試料、例えばウェハに衝突し、
活性種と被エツチング物質との反応を促進してエツチン
グを進行させる。
ングの状態を表わす目安となっている。つまり、プラズ
マ中で発生した正イオンは陰極降下電圧Ｖｄｃで加速さ
れて陰極上に設置された試料、例えばウェハに衝突し、
活性種と被エツチング物質との反応を促進してエツチン
グを進行させる。
従って、正イオンが持つエネルギーはこの陰極降下電圧
Ｖｄｃを制御することによっである程度制御することが
できる。
Ｖｄｃを制御することによっである程度制御することが
できる。
一方、陰極降下電圧Ｖｄｃを決定するパラメータとして
はエツチングガスの圧力、流量、混合比および、高周波
電力が・あり、この他に真空容器内壁の材質にも依存す
ることが判っている。
はエツチングガスの圧力、流量、混合比および、高周波
電力が・あり、この他に真空容器内壁の材質にも依存す
ることが判っている。
このうち、真空容器内壁の材質に依存する理由は、プラ
ズマで発生したイオンがプラズマポテンシャルと真空容
器内壁との電位差によって加速され真空容器内壁に衝突
するとき２次電子が放出されるが、この２次電子量が材
質によって異なるためと考えられる。つまり、放出され
た２次電子がプラズマのイオン化を促進し、平衡状態で
の電離度を決定するからである。
ズマで発生したイオンがプラズマポテンシャルと真空容
器内壁との電位差によって加速され真空容器内壁に衝突
するとき２次電子が放出されるが、この２次電子量が材
質によって異なるためと考えられる。つまり、放出され
た２次電子がプラズマのイオン化を促進し、平衡状態で
の電離度を決定するからである。
従来、陰極降下電圧ＭＣを制御するにエツチングガスの
性状（圧力、流量、混合比）を変えていたが、工・ツチ
ングガスの性状を僅かに変えた場合でも陰極降下電圧Ｖ
ｄｃの変化量はかなり大きく、これがためにエツチング
状態を細かく制御することは困難な状況にあった。
性状（圧力、流量、混合比）を変えていたが、工・ツチ
ングガスの性状を僅かに変えた場合でも陰極降下電圧Ｖ
ｄｃの変化量はかなり大きく、これがためにエツチング
状態を細かく制御することは困難な状況にあった。
（発明の目的）
本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
エツチング特性のきめ細かな制御を可能ならしめるプラ
ズマエツチング装置の提供を目的とする。
エツチング特性のきめ細かな制御を可能ならしめるプラ
ズマエツチング装置の提供を目的とする。
この目的を達成するために本発明は、真空容器内でプラ
ズマを照射して試料をエツチングするプラズマエツチン
グ装置において、前記真空容器は２次電子放出能が互い
に異なる２種以上の材質からなる内壁を有し、且つ、こ
れらの材質が内壁に占める面積比を可変にしたことを特
徴としている。
ズマを照射して試料をエツチングするプラズマエツチン
グ装置において、前記真空容器は２次電子放出能が互い
に異なる２種以上の材質からなる内壁を有し、且つ、こ
れらの材質が内壁に占める面積比を可変にしたことを特
徴としている。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す縦断面図である
。
。
この第１図において、真空容器の本体部１は円筒状のス
テンレスでなり、この本体部１の軸方向端にはテフロン
リング４および５を介して、それぞれ円板状の上部電極
２および下部電極３が嵌着され、本体部１と共に真空容
器を形成している。
テンレスでなり、この本体部１の軸方向端にはテフロン
リング４および５を介して、それぞれ円板状の上部電極
２および下部電極３が嵌着され、本体部１と共に真空容
器を形成している。
なお、上部電極２および下部電極３はテフロンリング４
．５によって本体部１とは絶縁され、しかも、相互に対
向しており、通常は下部電極３上に被エツチング試料６
が載置される。
．５によって本体部１とは絶縁され、しかも、相互に対
向しており、通常は下部電極３上に被エツチング試料６
が載置される。
また、上部電極２には水冷用のパイプ７が、下部電極３
にも水冷用のバイブ８がそれぞれ通されており、さらに
、上部電極２の軸心部にガス導入口９が設けられる一方
、本体部１の側壁部に排気管１０が接続されている。
にも水冷用のバイブ８がそれぞれ通されており、さらに
、上部電極２の軸心部にガス導入口９が設けられる一方
、本体部１の側壁部に排気管１０が接続されている。
ここで、ガス導入口９はエツチングガスを導入するもの
、排気管１０は図示しないロータリーポンプおよび油拡
散ポンプによって容器内ガスを排気するものである。
、排気管１０は図示しないロータリーポンプおよび油拡
散ポンプによって容器内ガスを排気するものである。
一方、プラズマを生成させるための高周波電源１１には
切換スイッチ１２の共通端子が接続されており、この切
換スイッチ１２の一方の切換端子は整合器１３を介して
上部電極２に、他方の切換端子は整合器１４を介して下
部電極３にそれぞれ接続される。
切換スイッチ１２の共通端子が接続されており、この切
換スイッチ１２の一方の切換端子は整合器１３を介して
上部電極２に、他方の切換端子は整合器１４を介して下
部電極３にそれぞれ接続される。
また、真空容器の本体部１は常時設置されているが、上
部電極２および３には、切換スイッチ１２と共働してい
ずれか一方を設置するために、それぞれ一端が設置され
たスイッチ１５および１６の他端が接続されている。
部電極２および３には、切換スイッチ１２と共働してい
ずれか一方を設置するために、それぞれ一端が設置され
たスイッチ１５および１６の他端が接続されている。
次に、上部電極２の内側、すなわち、下部電極３と対向
する側が可変面積板２０によって覆われている。この可
変面積板２０は第２図に示すように、上部電極２に対し
て交互に被着された２個の扇状カーボン板２１および２
個の扇状テフロン板２２と、これらの部材に対して同心
で重なりしかも周方向に回動し得るように、ガス導入口
９に通されたパイプ状の軸２４に対して互いに対称に取
付けられた２個の扇状テフロン板２３とで構成されてい
る。
する側が可変面積板２０によって覆われている。この可
変面積板２０は第２図に示すように、上部電極２に対し
て交互に被着された２個の扇状カーボン板２１および２
個の扇状テフロン板２２と、これらの部材に対して同心
で重なりしかも周方向に回動し得るように、ガス導入口
９に通されたパイプ状の軸２４に対して互いに対称に取
付けられた２個の扇状テフロン板２３とで構成されてい
る。
ここで、可変面積板２０ば上部電極に占めるテフロンに
対するカーボンの面積比、すなわち、（カーボンの面積
）／（テフロンの面積）を連続的に変化させようとする
もので、例えば、扇状部材として円板を略４等分したも
のを用いるとこの面積比は１からＯまで連続的に変える
ことができる。一方、第２図中の扇状テフロン板２３の
代わりに扇状カーボン板を用いるならば、この面積比を
１から無限大（ＯＯ）まで連続的に変化させることがで
きる。
対するカーボンの面積比、すなわち、（カーボンの面積
）／（テフロンの面積）を連続的に変化させようとする
もので、例えば、扇状部材として円板を略４等分したも
のを用いるとこの面積比は１からＯまで連続的に変える
ことができる。一方、第２図中の扇状テフロン板２３の
代わりに扇状カーボン板を用いるならば、この面積比を
１から無限大（ＯＯ）まで連続的に変化させることがで
きる。
ところで、第２図に示した構成の可変面積板２０、上部
電極２および下部電極３の有効面積を約０．１ｙ ［
Ｔｒｔｌに形成し、下部電極３としてカーボン板を用い
ると共に、可変面積板２０の厚さは僅かなものとして上
部電極２と下部電極３との間隔を６０［ａｍ］に保持し
たとき、下表の条件にて有効な放電が行なわれた。
電極２および下部電極３の有効面積を約０．１ｙ ［
Ｔｒｔｌに形成し、下部電極３としてカーボン板を用い
ると共に、可変面積板２０の厚さは僅かなものとして上
部電極２と下部電極３との間隔を６０［ａｍ］に保持し
たとき、下表の条件にて有効な放電が行なわれた。
次に、この放電条件下で可変面積板２０を操作したとこ
ろ、上部電極２に占める（カーボンの面積）／（テフロ
ンの面積）の百分率と陰極降下電圧ｖｄＣとは第３図に
示す関係にあった。
ろ、上部電極２に占める（カーボンの面積）／（テフロ
ンの面積）の百分率と陰極降下電圧ｖｄＣとは第３図に
示す関係にあった。
すなわち、カーボンの面積とテフロンの面とが略等しい
状態から徐々にカーボンの面積を減らして最終的に上部
電極面の全てがテフロンで覆われるようにすると、陰極
降下電圧Ｖｄｃは−２２５［Ｖ］から−３７５［Ｖ］ま
で連続且つ直線的に変化している。
状態から徐々にカーボンの面積を減らして最終的に上部
電極面の全てがテフロンで覆われるようにすると、陰極
降下電圧Ｖｄｃは−２２５［Ｖ］から−３７５［Ｖ］ま
で連続且つ直線的に変化している。
この場合、テフロンおよびカーボンの正確な２次電子放
出能は不明ではあるが、一般に絶縁物質の方が２次電子
放出能は高い。
出能は不明ではあるが、一般に絶縁物質の方が２次電子
放出能は高い。
そのため、２次電子放出能の大きいテフロンの面積を大
きくすればプラズマの電離度は高く、陰極降下電圧ｖｄ
Ｃも大きくなると考えられる。
きくすればプラズマの電離度は高く、陰極降下電圧ｖｄ
Ｃも大きくなると考えられる。
第４図はこの実施例の装置を用いて、テフロンおよびカ
ーボンの面積比を１としたときの陰極降下電圧Ｖｄｃの
圧力依存性を示した線図で、僅かな圧力変化に対して陰
極降下電圧の変化量は相当に大きく、真空容器内圧力を
可変して陰極降下電圧Ｖｄｃを細かく制御することは困
難であることを示している。
ーボンの面積比を１としたときの陰極降下電圧Ｖｄｃの
圧力依存性を示した線図で、僅かな圧力変化に対して陰
極降下電圧の変化量は相当に大きく、真空容器内圧力を
可変して陰極降下電圧Ｖｄｃを細かく制御することは困
難であることを示している。
この第３図および第４図から明らかなように本実施例に
よれば、陰極降下電圧の微細な制御が可能になり、これ
によってエツチング特性をぎめ細かに制御することがで
きる。
よれば、陰極降下電圧の微細な制御が可能になり、これ
によってエツチング特性をぎめ細かに制御することがで
きる。
なお、上記実施例では電極に占めるテフロンとカーボン
との面積比を変えたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、２次電子の放出に影響を及ぼす真空容器ρ内
壁を、２次電子放出能が互いに異なる２種以上の材質で
構成し、且つ、これらの材質が占める内壁の面積比を可
変し得るようにすれば上述したと同様な作用を行なわせ
ることができる。
との面積比を変えたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、２次電子の放出に影響を及ぼす真空容器ρ内
壁を、２次電子放出能が互いに異なる２種以上の材質で
構成し、且つ、これらの材質が占める内壁の面積比を可
変し得るようにすれば上述したと同様な作用を行なわせ
ることができる。
また、上記実施例ではエツチングの特性向上について説
明したが、本発明は次のような場合にも適用し得る。
明したが、本発明は次のような場合にも適用し得る。
通常の真空容器は処理回数が増すに従ってエツチング生
成物が真空容器の内壁に付着、堆積するため２次電子放
出間が変化し、これに伴って陰極降下電圧も変化する。
成物が真空容器の内壁に付着、堆積するため２次電子放
出間が変化し、これに伴って陰極降下電圧も変化する。
従来はこの陰極降下電圧がある程度変化したところで真
空容器の内壁を洗浄して初期の状態に戻したが、この洗
浄には長い時間を要し作業効率も悪かった。
空容器の内壁を洗浄して初期の状態に戻したが、この洗
浄には長い時間を要し作業効率も悪かった。
そこで本発明の装置を用いれば、処理回数に応じて２次
電子放出能の異なる材質の面積比を変えることによって
陰極降下電圧を同一の値に保持することができる。
電子放出能の異なる材質の面積比を変えることによって
陰極降下電圧を同一の値に保持することができる。
また、本発明は多層膜エツチング、すなわち、第１層膜
と第２層膜とで望ましい陰極降下電圧Ｖｄｃが異なる場
合、第１層膜のエツチング終了後に、２次電子放出最の
異なる材質の面積比を変えることによって、放電を停止
することなく第２層膜の望ましい陰極降下電圧まで下げ
ることができる。
と第２層膜とで望ましい陰極降下電圧Ｖｄｃが異なる場
合、第１層膜のエツチング終了後に、２次電子放出最の
異なる材質の面積比を変えることによって、放電を停止
することなく第２層膜の望ましい陰極降下電圧まで下げ
ることができる。
以上の説明によって明らかな如く本発明によれば、真空
容器の内壁を、２次電子放出能が互いに異なる２種以上
の材質で構成し、しかも、これらの材質が内壁に占める
面積比を可変にしたので、エツチング特性のきめ細かな
制御が可能になるという効果が得られる。
容器の内壁を、２次電子放出能が互いに異なる２種以上
の材質で構成し、しかも、これらの材質が内壁に占める
面積比を可変にしたので、エツチング特性のきめ細かな
制御が可能になるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は同実施例の主要部の詳細な構成を示す平面図、第３図
および第４図は同実施例の作用を説明するための特性図
である。 １・・・真空容器の本体部、２・・・上部電極、３・・
・下部電極、９・・・ガス導入口、１０・・・排気管、
１１・・・高周波電源、２０・・・可変面積板、２１・
・・扇状カーボン板、２２．２３・・・扇状テフロン板
。 出願人代理人 猪 股 清 第１ フ 第２図
は同実施例の主要部の詳細な構成を示す平面図、第３図
および第４図は同実施例の作用を説明するための特性図
である。 １・・・真空容器の本体部、２・・・上部電極、３・・
・下部電極、９・・・ガス導入口、１０・・・排気管、
１１・・・高周波電源、２０・・・可変面積板、２１・
・・扇状カーボン板、２２．２３・・・扇状テフロン板
。 出願人代理人 猪 股 清 第１ フ 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、真空容器内でプラズマを照射して試料をエッチング
するプラズマエッチング装置において、前記真空容器は
２次電子放出能が互いに異なる２種以上の材質からなる
内壁を有し、且つ、これらの材質が内壁に占める面積比
を可変にしたことを特徴とするプラズマエッチング装置
。 ２、前記真空容器は内壁の総面積が一定で、２次電子放
出能の異なる材質が内壁に占める面積比のみ可変にした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ
エッチング装置。 ３、前記真空容器を鼓状に形成すると共に、軸方向端部
の一方または両方の内壁に、２次電子放出能の異なるも
のを含めた複数の扇状部材を並設し、且つ、これらの扇
状部材に対して同心で重なりしかも周方向に回動可能に
支持されたもう１つの扇状部材を設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のプラズマエッチング装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12886984A JPS617632A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | プラズマエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12886984A JPS617632A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | プラズマエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617632A true JPS617632A (ja) | 1986-01-14 |
Family
ID=14995369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12886984A Pending JPS617632A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | プラズマエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617632A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786359A (en) * | 1987-06-24 | 1988-11-22 | Tegal Corporation | Xenon enhanced plasma etch |
| JPH0689875A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマ反応装置 |
| JP2009008113A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Hitachi Ltd | ディスクブレーキ |
| JP2010067855A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Tokyo Electron Ltd | ドライエッチング方法 |
| JP2023087245A (ja) * | 2021-12-13 | 2023-06-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 上部電極及びプラズマ処理装置 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12886984A patent/JPS617632A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786359A (en) * | 1987-06-24 | 1988-11-22 | Tegal Corporation | Xenon enhanced plasma etch |
| JPH0689875A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマ反応装置 |
| JP2009008113A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Hitachi Ltd | ディスクブレーキ |
| JP2010067855A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Tokyo Electron Ltd | ドライエッチング方法 |
| JP2023087245A (ja) * | 2021-12-13 | 2023-06-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 上部電極及びプラズマ処理装置 |
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