JPS63224231A - エツチング装置 - Google Patents
エツチング装置Info
- Publication number
- JPS63224231A JPS63224231A JP5542287A JP5542287A JPS63224231A JP S63224231 A JPS63224231 A JP S63224231A JP 5542287 A JP5542287 A JP 5542287A JP 5542287 A JP5542287 A JP 5542287A JP S63224231 A JPS63224231 A JP S63224231A
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- JP
- Japan
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- chamber
- etching rate
- magnet
- wafer
- etching
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- Pending
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- 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】
〔概要〕
高周波エツチング装置において、チャンバの周囲に所定
の強度以上のマグネットを配置し、エツチングレートお
よび分布を改善し、さらに、マグネットの位置を可変な
構造とする。
の強度以上のマグネットを配置し、エツチングレートお
よび分布を改善し、さらに、マグネットの位置を可変な
構造とする。
［産業上の利用分野〕
本発明は半導体製造装置に関し、特に高周波放電エツチ
ング装置において、磁力強度の大なるマグネットを固定
または可動に配置してエツチングレートおよびエツチン
グ分布の改善を可能にする改良に関する。
ング装置において、磁力強度の大なるマグネットを固定
または可動に配置してエツチングレートおよびエツチン
グ分布の改善を可能にする改良に関する。
半導体集積回路装置の回路において、最近は回路の高集
積化を図るために多層構造の半導体装置が作られる傾向
にある。その−例としては、半導体基板上に第１層配線
を例えばアルミニウム（ＡＮ）で形成し、この第１層配
線上に眉間絶縁膜を形成し、この眉間絶縁膜の所定の位
置にコンタクトホールを窓開けし、次いで第２層配線を
形成するときにその配線材料例えば八βで前記コンタク
トホールを埋め込み、第１層と第２Ｈのｌ配線のコンタ
クトをとる、などの技術が開発されている。
積化を図るために多層構造の半導体装置が作られる傾向
にある。その−例としては、半導体基板上に第１層配線
を例えばアルミニウム（ＡＮ）で形成し、この第１層配
線上に眉間絶縁膜を形成し、この眉間絶縁膜の所定の位
置にコンタクトホールを窓開けし、次いで第２層配線を
形成するときにその配線材料例えば八βで前記コンタク
トホールを埋め込み、第１層と第２Ｈのｌ配線のコンタ
クトをとる、などの技術が開発されている。
前記した多層配線の形成において、第１層ｉ配線の表面
は酸化してアルミナの薄膜で覆われている。このアルミ
ナはコンタクト不良、抵抗増大の原因となるのでそれを
エツチングして純粋Ａ７！を露出させ、次いで第２層配
線を形成して第１層と第２層のｉ配線のコンタクトをと
って、コンタクト部の接続不良、抵抗増大を防止する。
は酸化してアルミナの薄膜で覆われている。このアルミ
ナはコンタクト不良、抵抗増大の原因となるのでそれを
エツチングして純粋Ａ７！を露出させ、次いで第２層配
線を形成して第１層と第２層のｉ配線のコンタクトをと
って、コンタクト部の接続不良、抵抗増大を防止する。
かかるエツチングは多層前処理エツチングと呼称される
。
。
前記した多層前処理エツチングは第４図に示される装置
を用いてなされるもので、図中、１１はチャンバ、１２
はアノード、１３はカソード、１４は試料（例えばウェ
ハ）、１５は高周波（Ｒ１り電源、１６はシールドであ
り、ウニハエ４上に前記した第１眉Ａ／配線が形成され
ており、それに対して多層前処理エツチングがなされる
ものである。それは、チャンバｌｌ内にアルゴン（Ａｒ
）ガスを導入し、１電源１５でチャンバ内にプラズマを
発生させ、計イオンでウェハ１４に形成された第１層ｉ
配線の表面をエツチングする。
を用いてなされるもので、図中、１１はチャンバ、１２
はアノード、１３はカソード、１４は試料（例えばウェ
ハ）、１５は高周波（Ｒ１り電源、１６はシールドであ
り、ウニハエ４上に前記した第１眉Ａ／配線が形成され
ており、それに対して多層前処理エツチングがなされる
ものである。それは、チャンバｌｌ内にアルゴン（Ａｒ
）ガスを導入し、１電源１５でチャンバ内にプラズマを
発生させ、計イオンでウェハ１４に形成された第１層ｉ
配線の表面をエツチングする。
かかる装置を用いる従来のエツチングでは、エツチング
レートはきわめて遅い。アルミナ自体のエツチングレー
トを直接測定することは難しいので、アルミナのエツチ
ングレートは通常二酸化シリコン（５ｉＯ２）のエツチ
ングレートに換算して表現されるが、アルミナのエツチ
ングレートは従来例でＳｉＯ２換算で５０人／ｍｉｎ程
度である。多層配線形成工程において第１層へβ配線上
のアルミナを除去するには５ｉ０２換算で１５０〜２０
０人をエツチングしなければならない。そうなると、１
枚のウェハの処理に４分程度の時間を要し、スループッ
トが悪く、ＲＦ電源の負担が大になり、ウェハの温度が
上昇する問題がある。特に、ウェハの温度が上昇すると
、ウェハ内に既に形成された不純物拡散領域は広がった
りして問題となるものである。
レートはきわめて遅い。アルミナ自体のエツチングレー
トを直接測定することは難しいので、アルミナのエツチ
ングレートは通常二酸化シリコン（５ｉＯ２）のエツチ
ングレートに換算して表現されるが、アルミナのエツチ
ングレートは従来例でＳｉＯ２換算で５０人／ｍｉｎ程
度である。多層配線形成工程において第１層へβ配線上
のアルミナを除去するには５ｉ０２換算で１５０〜２０
０人をエツチングしなければならない。そうなると、１
枚のウェハの処理に４分程度の時間を要し、スループッ
トが悪く、ＲＦ電源の負担が大になり、ウェハの温度が
上昇する問題がある。特に、ウェハの温度が上昇すると
、ウェハ内に既に形成された不純物拡散領域は広がった
りして問題となるものである。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、上記
従来の問題点を解決することが可能なエツチング装置を
提供することを目的とする。なお、本発明装置はパター
ン形成のためのエツチング装置ではなく、前記した多層
前処理用エツチング装置に関するものである。
従来の問題点を解決することが可能なエツチング装置を
提供することを目的とする。なお、本発明装置はパター
ン形成のためのエツチング装置ではなく、前記した多層
前処理用エツチング装置に関するものである。
第１図は本発明実施例の図で、図中、２１はマグネット
である。
である。
本発明においては、チャンバ１１の外方にマグネット２
１を配置する。マグネット２１の磁力はマグネットから
３０ｍｍ１ｉｌすれたところで３００ Ｇａｕｓｓの強
さとし、チャンバ１１の中心で１００ Ｇａｕｓｓ 、
アノード１２の表面で３００〜５００ Ｇａｕｓｓ Ｏ
）磁束密度が得られるようにする。マグネット２１は図
示の位置に固定し、または図に矢印で示す範囲で常時往
復運動をさせる。
１を配置する。マグネット２１の磁力はマグネットから
３０ｍｍ１ｉｌすれたところで３００ Ｇａｕｓｓの強
さとし、チャンバ１１の中心で１００ Ｇａｕｓｓ 、
アノード１２の表面で３００〜５００ Ｇａｕｓｓ Ｏ
）磁束密度が得られるようにする。マグネット２１は図
示の位置に固定し、または図に矢印で示す範囲で常時往
復運動をさせる。
従来の装置でエツチングレートが遅い理由は、マグネッ
トがない状態では電子がそれぞれ不規則に浮遊する状態
にあり、ウェハに衝突するイオンが少なくなるからであ
ろう、と考えられる。上記した装置においては、チャン
バ内の電子はマグネット２１によって形成される磁力線
内に閉じ込められ、Ａｒのイオン化効率が高められ、そ
れによってウェハに衝突してエツチングに寄与するイオ
ンが増大するためエツチングレートが早くなるものと解
される。
トがない状態では電子がそれぞれ不規則に浮遊する状態
にあり、ウェハに衝突するイオンが少なくなるからであ
ろう、と考えられる。上記した装置においては、チャン
バ内の電子はマグネット２１によって形成される磁力線
内に閉じ込められ、Ａｒのイオン化効率が高められ、そ
れによってウェハに衝突してエツチングに寄与するイオ
ンが増大するためエツチングレートが早くなるものと解
される。
以下、図面を参照して本発明実施例を詳細に説明する。
第１図の装置においては、チャンバ１１の外部の大気中
でカソード１３に近いところに、直径１０ｍｍ。
でカソード１３に近いところに、直径１０ｍｍ。
長さ２５ｍｍのサマリウム・コバルト（ＳｍＣｏ）マグ
ネット１６本を３段に配置し、それを３段構成にして前
記した磁束密度を発生させた。
ネット１６本を３段に配置し、それを３段構成にして前
記した磁束密度を発生させた。
計ガスを導入し、ＲＦ電源１５をＯＮにしてチャンバ１
１内にプラズマを発生させ、Ａｒイオンでウェハ１４上
の図示しない第１層配線を覆うアルミナをエツチングし
たところ、５ｉ０２換算で１５０〜２５０人／ｍｉｎの
エツチングレートが得られ、マグネットのない従来例に
比べて少なくとも３倍のエツチングレートが得られ、そ
れに応じて計重源１５の電力消￥２骨が減少し、ウェハ
の温度上昇も軽減された。
１内にプラズマを発生させ、Ａｒイオンでウェハ１４上
の図示しない第１層配線を覆うアルミナをエツチングし
たところ、５ｉ０２換算で１５０〜２５０人／ｍｉｎの
エツチングレートが得られ、マグネットのない従来例に
比べて少なくとも３倍のエツチングレートが得られ、そ
れに応じて計重源１５の電力消￥２骨が減少し、ウェハ
の温度上昇も軽減された。
マグネット２１の強度は、１本のマグネットから３０ｍ
ｍ離れたところで３００ Ｇａｕｓｓ程度の磁束密度が
得られるものとし、一実施例では、１６本の前記した
ＳｍＣｏマグネット２１を第２図に示される如くチャン
バ１１の周りに等間隔に配置し、それを３段構成として
計４８本のマグネットを用い、マグネットはウェハ表面
から２５１離れたところに位置するようにし、毎分１５
０人±５％のエツチングレートを確保することができた
。なお第２図はチャンバ１１をカソード側から見た図で
、簡明化のためにチャンバとマグネットのみを示す。
ｍ離れたところで３００ Ｇａｕｓｓ程度の磁束密度が
得られるものとし、一実施例では、１６本の前記した
ＳｍＣｏマグネット２１を第２図に示される如くチャン
バ１１の周りに等間隔に配置し、それを３段構成として
計４８本のマグネットを用い、マグネットはウェハ表面
から２５１離れたところに位置するようにし、毎分１５
０人±５％のエツチングレートを確保することができた
。なお第２図はチャンバ１１をカソード側から見た図で
、簡明化のためにチャンバとマグネットのみを示す。
エンチングレートの分布について実験したところ、マグ
ネット２１がカソード１３に近（なると、ウェハ上での
エツチングレートは、ウェハ中心よりも周辺部でエツチ
ングレートが高くなって第３図（ａｌに示される如く上
方に凹の分布を示し、他方、マグネット２１がアノード
１２側に近いと、前記とは反対に、エツチングレートは
第３図（ｂｌに示される如くウェハ中心で高（周辺部で
低い上方に凸の分布を示すことが確認された。なお、第
３図（ａｌと（ｂ）において、横軸はウェハ上の位置を
、縦軸はエツチングレートを示す。
ネット２１がカソード１３に近（なると、ウェハ上での
エツチングレートは、ウェハ中心よりも周辺部でエツチ
ングレートが高くなって第３図（ａｌに示される如く上
方に凹の分布を示し、他方、マグネット２１がアノード
１２側に近いと、前記とは反対に、エツチングレートは
第３図（ｂｌに示される如くウェハ中心で高（周辺部で
低い上方に凸の分布を示すことが確認された。なお、第
３図（ａｌと（ｂ）において、横軸はウェハ上の位置を
、縦軸はエツチングレートを示す。
そこで、本発明の他の実施例では、第１図に矢印で囲む
５０ ｍｍの範囲内でマグネット２１を常時往復運動を
させ、プラズマ効率を高めてエツチングレートの分布が
ウェハ全面にわたって均一になるようにした。
５０ ｍｍの範囲内でマグネット２１を常時往復運動を
させ、プラズマ効率を高めてエツチングレートの分布が
ウェハ全面にわたって均一になるようにした。
以上述べてきたように本発明のマグネットを用いるエツ
チング装置においては、エツチングレートが従来例の少
なくとも３倍は向上し、さらにマグネットを運動させる
ことによって均一なエツチングレートの分布が得られ、
多層配線構造形成のスルーブツトを向上すると同時に電
源の消費電力を減少し、ウェハの温度上昇を軽減するこ
とができた。なお、上記した多層配線はＡ１表面上のア
ルミナをエツチングする場合を例にとったが、本発明の
通用範囲はその場合に限定されるものでない。
チング装置においては、エツチングレートが従来例の少
なくとも３倍は向上し、さらにマグネットを運動させる
ことによって均一なエツチングレートの分布が得られ、
多層配線構造形成のスルーブツトを向上すると同時に電
源の消費電力を減少し、ウェハの温度上昇を軽減するこ
とができた。なお、上記した多層配線はＡ１表面上のア
ルミナをエツチングする場合を例にとったが、本発明の
通用範囲はその場合に限定されるものでない。
第１図は本発明実施例の図、
第２図はマグネットの配置を示す図、
第３図ｆａ）と（ｂｌはエツチングレートの分布を示す
線図、 第４図は従来例の図である。 第１図と第３図において、 １１はチャンバ、 １２はアノード、 １３はカソード、 １４はウェハ、 １５はＲＦ電源、 １６はシールド、 ２１はマグネットである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 １９た１月＃方回使トＢ４ 第１図 マフ゛キヅト鴫四ｔ１を脂ｎコ 第２図 ゴシγう′シフ゛レーヒ エテケ〉７゛レート蛯１卵ｔネわ１ 第３図 状お７ｆｉ１１旧 第４図
線図、 第４図は従来例の図である。 第１図と第３図において、 １１はチャンバ、 １２はアノード、 １３はカソード、 １４はウェハ、 １５はＲＦ電源、 １６はシールド、 ２１はマグネットである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 １９た１月＃方回使トＢ４ 第１図 マフ゛キヅト鴫四ｔ１を脂ｎコ 第２図 ゴシγう′シフ゛レーヒ エテケ〉７゛レート蛯１卵ｔネわ１ 第３図 状お７ｆｉ１１旧 第４図
Claims (2)
- （１）内部に試料（１４）が配置されるチャンバ（１１
）、高周波電源（１５）に接続されたアノード（１２）
、アノードに対向して配置されたカソードからなる高周
波放電装置において、 チャンバ（１１）外部の大気中でカソード（１３）側に
マグネット（２１）を配置し、チャンバ内のプラズマ効
率を高める構成としたことを特徴とする半導体製造装置
。 - （２）前記マグネット（２１）が所定の範囲内でカソー
ドに向けまたカソードから離れる方向に往復運動可能な
構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5542287A JPS63224231A (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | エツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5542287A JPS63224231A (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | エツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224231A true JPS63224231A (ja) | 1988-09-19 |
Family
ID=12998138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5542287A Pending JPS63224231A (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | エツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63224231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014025117A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Yuutekku:Kk | プラズマｃｖｄ装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57203781A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Jeol Ltd | Plasma working device |
| JPS6118131A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
| JPS61128526A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマエツチング装置 |
| JPS61187336A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマエッチング装置とエッチング方法 |
-
1987
- 1987-03-12 JP JP5542287A patent/JPS63224231A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57203781A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Jeol Ltd | Plasma working device |
| JPS6118131A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
| JPS61128526A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマエツチング装置 |
| JPS61187336A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマエッチング装置とエッチング方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014025117A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Yuutekku:Kk | プラズマｃｖｄ装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
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