JPS6248022A - 半導体基板エツチング装置 - Google Patents
半導体基板エツチング装置Info
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- JPS6248022A JPS6248022A JP18884885A JP18884885A JPS6248022A JP S6248022 A JPS6248022 A JP S6248022A JP 18884885 A JP18884885 A JP 18884885A JP 18884885 A JP18884885 A JP 18884885A JP S6248022 A JPS6248022 A JP S6248022A
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- etched
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体素子製造装置た関し、特に反応性イオン
エツチングやプラズマエツチングなどの高周波電圧と反
応性ガスによるプラズマ放電を利用した半導体素子形成
膜のエツチング装置の改良に関するものである。
エツチングやプラズマエツチングなどの高周波電圧と反
応性ガスによるプラズマ放電を利用した半導体素子形成
膜のエツチング装置の改良に関するものである。
近年、ＩＣ、ＬＳＩの高性能化、高集積化に伴い、半導
体基板上に形成された酸化シリコン（Ｓ ｉ Ｏ２）膜
、多結晶シリコン膜、アルミニウム膜等の微細加工が要
求されている。この為、加工精度の高い反応性イオンエ
ツチング方法を利用したエツチング装置が多く使用され
ている。
体基板上に形成された酸化シリコン（Ｓ ｉ Ｏ２）膜
、多結晶シリコン膜、アルミニウム膜等の微細加工が要
求されている。この為、加工精度の高い反応性イオンエ
ツチング方法を利用したエツチング装置が多く使用され
ている。
反応性イオンエツチング装置は真空容器内を高真空（例
えば１〜５０ Ｐａ ）にした後、反応性ガス（例えば
フレオンガスやハロゲンガス）を導入し、真空容器内に
相対向して設けられた電極に高周波電圧（多くは１３．
５６１■Ｈｚが用いられている）を印加して電極間にグ
ロー放電によるガスプラズマを発生させ、ガスプラズマ
中のイオンによって電（１上に載せた半導体基板の被エ
ツチング膜をイオン衝撃という物理的反応と、化学的反
応によってエツチングするようになっている。
えば１〜５０ Ｐａ ）にした後、反応性ガス（例えば
フレオンガスやハロゲンガス）を導入し、真空容器内に
相対向して設けられた電極に高周波電圧（多くは１３．
５６１■Ｈｚが用いられている）を印加して電極間にグ
ロー放電によるガスプラズマを発生させ、ガスプラズマ
中のイオンによって電（１上に載せた半導体基板の被エ
ツチング膜をイオン衝撃という物理的反応と、化学的反
応によってエツチングするようになっている。
この反応性イオンエツチングで被エツチング膜のエンチ
ング終点検出は発光分光分析法（５ｏｌｉｄＳｔａｔｅ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２４ ： １１５＋ １９８
Ｌ Ａｐｒｉｌ）が現在量も広く使われている方式であ
るが、この方法も被エツチング領域が少ない場合、終点
検出が困難となる為、例えば、半導体素子における一層
目の配線上に形成した絶縁膜（リンやボロンがドープさ
れた酸化シリコン膜やプラズマＣＶＤ法による窒化シリ
コン膜が多く用いられる。）の極一部の領域をエツチン
グするような二層目の配線と導通を取る為の微小な穴明
け（コンタクトホール）のエツチングなどの場合には、
発光量が少な過ぎて終点検出ができないという問題があ
る。
ング終点検出は発光分光分析法（５ｏｌｉｄＳｔａｔｅ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２４ ： １１５＋ １９８
Ｌ Ａｐｒｉｌ）が現在量も広く使われている方式であ
るが、この方法も被エツチング領域が少ない場合、終点
検出が困難となる為、例えば、半導体素子における一層
目の配線上に形成した絶縁膜（リンやボロンがドープさ
れた酸化シリコン膜やプラズマＣＶＤ法による窒化シリ
コン膜が多く用いられる。）の極一部の領域をエツチン
グするような二層目の配線と導通を取る為の微小な穴明
け（コンタクトホール）のエツチングなどの場合には、
発光量が少な過ぎて終点検出ができないという問題があ
る。
この為、定期的に別な試料でエッチレートを測定したり
、走査電子顕微鏡等により断面形状を観察するという繁
雑な作業を必要とするばかりでなく、同一な膜厚であっ
ても絶縁膜形成時の条件の差によるエッチレートのバラ
ツキでエツチング不足や過度のオーバーエッチを招くこ
とも多い。すなわち、コンタクトホールでの絶縁不良、
デバイスの汚染（秋季応用物理学会連合講演会予稿集７
ａ−Ｈ−１０，１１）、エッチャントであるＨ２がシリ
コン結晶中にイオン注入され、欠陥を生じ、ライフタイ
ムを低下させるなど多くの問題点があった。
、走査電子顕微鏡等により断面形状を観察するという繁
雑な作業を必要とするばかりでなく、同一な膜厚であっ
ても絶縁膜形成時の条件の差によるエッチレートのバラ
ツキでエツチング不足や過度のオーバーエッチを招くこ
とも多い。すなわち、コンタクトホールでの絶縁不良、
デバイスの汚染（秋季応用物理学会連合講演会予稿集７
ａ−Ｈ−１０，１１）、エッチャントであるＨ２がシリ
コン結晶中にイオン注入され、欠陥を生じ、ライフタイ
ムを低下させるなど多くの問題点があった。
本発明の半導体基板エツチング装置は真空容器に隣接さ
せて半導体基板を載せる台座と被エツチング膜の屈折率
を測定する測定器とを設置し、真空容器と台座及び測定
器との間を仕切弁で仕切ったことを特徴とするものであ
る。
せて半導体基板を載せる台座と被エツチング膜の屈折率
を測定する測定器とを設置し、真空容器と台座及び測定
器との間を仕切弁で仕切ったことを特徴とするものであ
る。
次に本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明の一実施例の断面図である。図中、１
はステンレススチール等からなる真空容器である。真空
容器１には絶縁部材２で電気的に絶縁された状態で一対
の電極３ａ 、 ３ｂが相対向して設けられている。電
極３ａには整合器４を介して高周波電源５が接続されて
いる。又、電極３ｂは接地されている。真空容器１には
その内部に反応性ガスを供給する。６はガス導入管、７
は真空にする為の真空ポンプ、８は排気口８がある。さ
らに真空容器１に連接させて仕切弁９を介して半導体基
板載置台座１０と屈折率測定器（例えば、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ６３２８Ｘを用いたエリプンメータ）１１とが取付
けられている。尚、台座１ｏは半導体基板１２の任意の
箇所の測定が可能なようにＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に可動
する。
。第１図は本発明の一実施例の断面図である。図中、１
はステンレススチール等からなる真空容器である。真空
容器１には絶縁部材２で電気的に絶縁された状態で一対
の電極３ａ 、 ３ｂが相対向して設けられている。電
極３ａには整合器４を介して高周波電源５が接続されて
いる。又、電極３ｂは接地されている。真空容器１には
その内部に反応性ガスを供給する。６はガス導入管、７
は真空にする為の真空ポンプ、８は排気口８がある。さ
らに真空容器１に連接させて仕切弁９を介して半導体基
板載置台座１０と屈折率測定器（例えば、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ６３２８Ｘを用いたエリプンメータ）１１とが取付
けられている。尚、台座１ｏは半導体基板１２の任意の
箇所の測定が可能なようにＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に可動
する。
このように構成されたエツチング装置１３によれば、例
えばシリコンからなる半導体基板上に形成した酸化シリ
コン膜の上にフォトレジストを塗布し、所望する・ぐタ
ーンのマスクと投影露光装置を用いて焼き付けを行ない
、現像後前記台座１０に載置し、屈折率測定器１１によ
り被エツチング膜（この例では酸化シリコン膜）の屈折
率を測定する。ここで、台座１０への載置をベルト搬送
又はロボットアームによる搬送とし、屈折率の測定箇所
を予め、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の座標で指定し、台座１０を移動
させておけば、エツチング前に自動的に屈折率が求めら
れる。ここで、第２図は屈折率とエツチングレートの関
係を示す実験データであるが、一般的に第２図に示すよ
うな相関関係がある。この関係を利用して予め求めてお
いた屈折率によりエツチングレートを求め、これと被エ
ツチング膜形成時の膜厚により各半導体素子に最適なエ
ツチング時間を任意に設定するのである。
えばシリコンからなる半導体基板上に形成した酸化シリ
コン膜の上にフォトレジストを塗布し、所望する・ぐタ
ーンのマスクと投影露光装置を用いて焼き付けを行ない
、現像後前記台座１０に載置し、屈折率測定器１１によ
り被エツチング膜（この例では酸化シリコン膜）の屈折
率を測定する。ここで、台座１０への載置をベルト搬送
又はロボットアームによる搬送とし、屈折率の測定箇所
を予め、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の座標で指定し、台座１０を移動
させておけば、エツチング前に自動的に屈折率が求めら
れる。ここで、第２図は屈折率とエツチングレートの関
係を示す実験データであるが、一般的に第２図に示すよ
うな相関関係がある。この関係を利用して予め求めてお
いた屈折率によりエツチングレートを求め、これと被エ
ツチング膜形成時の膜厚により各半導体素子に最適なエ
ツチング時間を任意に設定するのである。
然る後、仕切弁９を開いて真空容器ｌ内に半導体基板を
入れ、排気口８から真空ボン７°７で容器内を低圧（例
えば１〜５０Ｐａ ）にし、ガス導入管６から反応性ガ
スを供給し、電極３ａ、３ｂ間に印加した高周波電圧に
よってプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンの衝撃
と化学反応により被エツチング領域をエツチングし所望
する・ぐターンを得るものである。
入れ、排気口８から真空ボン７°７で容器内を低圧（例
えば１〜５０Ｐａ ）にし、ガス導入管６から反応性ガ
スを供給し、電極３ａ、３ｂ間に印加した高周波電圧に
よってプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンの衝撃
と化学反応により被エツチング領域をエツチングし所望
する・ぐターンを得るものである。
以上述べた実施例では屈折率の測定器１１と半導体基板
載置台座１０の両者が大気圧下に置かれていたが、第３
図に示すように両者を予備真空室１４に入れることによ
り、エツチング用の真空容器１を毎回大気圧に戻す必要
がなく、予備真空室１４に入れた枚数だり連続で作業が
可能となり、スループットの向上が計れる。
載置台座１０の両者が大気圧下に置かれていたが、第３
図に示すように両者を予備真空室１４に入れることによ
り、エツチング用の真空容器１を毎回大気圧に戻す必要
がなく、予備真空室１４に入れた枚数だり連続で作業が
可能となり、スループットの向上が計れる。
尚、本実施例では反応性イオンエツチング装置について
述べたが、プラズマエツチング装置についても本発明を
適用することは何ら問題なく、同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。
述べたが、プラズマエツチング装置についても本発明を
適用することは何ら問題なく、同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。
以上説明したように、本発明は反応性イオンニッチング
や、プラズマエツチングを行なう真空容器に仕切弁を介
して半導体基板載置台座及び屈折率測定器を設けること
により、被エツチング領域が少なく、発光分光析法等に
よる被エツチング膜のエツチング終点検出が困難な場合
にも、被エツチング膜の屈折率と測定し、エツチングレ
ートを求め、最適なエツチング時間の設定ができる効果
がある。
や、プラズマエツチングを行なう真空容器に仕切弁を介
して半導体基板載置台座及び屈折率測定器を設けること
により、被エツチング領域が少なく、発光分光析法等に
よる被エツチング膜のエツチング終点検出が困難な場合
にも、被エツチング膜の屈折率と測定し、エツチングレ
ートを求め、最適なエツチング時間の設定ができる効果
がある。
これにより、エツチングの膜厚方向に対する制御が容易
となり、任意の残膜厚を作ることが可能となり、又、任
意のオーバーエッチ量を選択でき、半導体素子に最適な
エツチング量を決定、実行できる効果がある。
となり、任意の残膜厚を作ることが可能となり、又、任
意のオーバーエッチ量を選択でき、半導体素子に最適な
エツチング量を決定、実行できる効果がある。
更に、エツチング時間や過度のオーバーエッチが無くせ
ることから再エツチングが不要となシ、又、イオン衝撃
や汚染等による歩留低下も防止できることから、作業性
や品質の向上が計れるものである。
ることから再エツチングが不要となシ、又、イオン衝撃
や汚染等による歩留低下も防止できることから、作業性
や品質の向上が計れるものである。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は屈折率
とエツチングレートの相関関係を示す実験データの図、
第３図は本発明の別の実施例の縦断面図である。 １・・・真空容器、２・・・絶縁部材、３ａ 、 ３ｂ
・・・電極、４・・・整合器、５・・・高周波電源、６
・・・ガス導入管、７・・・真空ポンプ、８・・・排気
口、９・・・仕切弁、１０・・・半導体基板載置台、１
１・・・屈折率測定器、１２・・・半導体基板、１３．
１５・・・反応性イオンエツチング装置、１４・・・予
備真空室。
とエツチングレートの相関関係を示す実験データの図、
第３図は本発明の別の実施例の縦断面図である。 １・・・真空容器、２・・・絶縁部材、３ａ 、 ３ｂ
・・・電極、４・・・整合器、５・・・高周波電源、６
・・・ガス導入管、７・・・真空ポンプ、８・・・排気
口、９・・・仕切弁、１０・・・半導体基板載置台、１
１・・・屈折率測定器、１２・・・半導体基板、１３．
１５・・・反応性イオンエツチング装置、１４・・・予
備真空室。
Claims (1)
- （１）相対向して設けられた電極対を有する真空容器に
隣接させて半導体基板を載せる台座と被エッチング膜の
屈折率を測定する測定器とを設置し、真空容器と台座及
び測定器との間を仕切弁で仕切ったことを特徴とする半
導体基板エッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18884885A JPS6248022A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 半導体基板エツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18884885A JPS6248022A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 半導体基板エツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6248022A true JPS6248022A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16230898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18884885A Pending JPS6248022A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 半導体基板エツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6248022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0170327U (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-10 |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP18884885A patent/JPS6248022A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0170327U (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-10 |
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