JPS6337193B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6337193B2 JPS6337193B2 JP57038807A JP3880782A JPS6337193B2 JP S6337193 B2 JPS6337193 B2 JP S6337193B2 JP 57038807 A JP57038807 A JP 57038807A JP 3880782 A JP3880782 A JP 3880782A JP S6337193 B2 JPS6337193 B2 JP S6337193B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- electrodes
- distance
- electrode
- etched
- 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.)
- Expired
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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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は平行平板型プラズマエツチング装置を
用いたプラズマエツチング方法のうち、特にその
エツチングが異方性となるものに関する。
用いたプラズマエツチング方法のうち、特にその
エツチングが異方性となるものに関する。
LSI或いは起LSIなどの大集積回路を製造する
にあたつて、半導体材料、半導体素子製作に用い
る半導体膜、絶縁膜、又は金属膜を微細なパター
ンに忠実にエツチングする必要があり、そのため
現在ではLSI等の製造にはプラズマエツチング方
法、即ち放電を利用してガスを活性化し、このガ
スにより被エツチング物の表面をパターンに倣つ
てエツチングする方法が採用されている。
にあたつて、半導体材料、半導体素子製作に用い
る半導体膜、絶縁膜、又は金属膜を微細なパター
ンに忠実にエツチングする必要があり、そのため
現在ではLSI等の製造にはプラズマエツチング方
法、即ち放電を利用してガスを活性化し、このガ
スにより被エツチング物の表面をパターンに倣つ
てエツチングする方法が採用されている。
斯るプラズマエツチングを行なう装置として一
般的なものは、円筒型エツチング装置と称される
もので、円筒型の石英反応管内に被エツチング物
を収納するとともに、該石英管に電極をコイル状
に巻回するか或いは石英管の周辺部に電極板を固
定し、高周波を印加することでプラズマを発生せ
しめ、これにより被エツチング物表面をエツチン
グするようにしたものである。
般的なものは、円筒型エツチング装置と称される
もので、円筒型の石英反応管内に被エツチング物
を収納するとともに、該石英管に電極をコイル状
に巻回するか或いは石英管の周辺部に電極板を固
定し、高周波を印加することでプラズマを発生せ
しめ、これにより被エツチング物表面をエツチン
グするようにしたものである。
しかしながら、円筒型のエツチング装置による
場合は、被エツチング物に対して、非常に低いエ
ネルギーでのイオン衝撃の寄与しかなく、ラジカ
ルによるエツチングが主体となる。このため第１
図に示す如く、例えば、SiO2からなる下地１に
ポリシリコン膜２を形成し、この膜２の表面にホ
トレジストマスク３を被せポリシリコン膜２をエ
ツチングすると第２図に示すようにサイドエツチ
ングを伴う等方性エツチングがなされる。
場合は、被エツチング物に対して、非常に低いエ
ネルギーでのイオン衝撃の寄与しかなく、ラジカ
ルによるエツチングが主体となる。このため第１
図に示す如く、例えば、SiO2からなる下地１に
ポリシリコン膜２を形成し、この膜２の表面にホ
トレジストマスク３を被せポリシリコン膜２をエ
ツチングすると第２図に示すようにサイドエツチ
ングを伴う等方性エツチングがなされる。
このように等方性エツチングがなされるとマス
クのパターンに沿つた正確なエツチングができ
ず、微細化に限界がある。
クのパターンに沿つた正確なエツチングができ
ず、微細化に限界がある。
このため、第３図に示すように、下地１に対し
て、ポリシリコン膜２が垂直にエツチングされる
いわゆる異方性エツチングが望まれる。
て、ポリシリコン膜２が垂直にエツチングされる
いわゆる異方性エツチングが望まれる。
斯る異方性エツチングを行なう装置として、第
４図に示す如き平行平板型プラズマエツチング装
置がある。この装置は反応室４内に平板状のグラ
ンド電極５と対向電極６を上下に離間して平行に
配設し、下部のグランド電極５上に半導体ウエハ
ー７を載置し、エツチングの均一性等を考慮して
電極５，６の間隔を30mm…100mmとし、電極間に
高周波電圧を印加するようにしたものであり、放
電領域中でエツチングガスが解離してイオン、電
子、ラジカルが発生する。電子の易動度とイオン
の易動度が異なるため、電極近傍では電界が生
じ、放電領域中に対して、負電位になつている。
そのため、反応性のイオンが電極上に加速され方
向性をもつたエツチングが出来る。
４図に示す如き平行平板型プラズマエツチング装
置がある。この装置は反応室４内に平板状のグラ
ンド電極５と対向電極６を上下に離間して平行に
配設し、下部のグランド電極５上に半導体ウエハ
ー７を載置し、エツチングの均一性等を考慮して
電極５，６の間隔を30mm…100mmとし、電極間に
高周波電圧を印加するようにしたものであり、放
電領域中でエツチングガスが解離してイオン、電
子、ラジカルが発生する。電子の易動度とイオン
の易動度が異なるため、電極近傍では電界が生
じ、放電領域中に対して、負電位になつている。
そのため、反応性のイオンが電極上に加速され方
向性をもつたエツチングが出来る。
ガスの種類、エツチング条件によつては化学的
反応種のラジカルによるエツチングが主となつ
て、かならずしも異方性エツチングとはならず、
ますます高集積化が要求される現在では充分とは
いえない。
反応種のラジカルによるエツチングが主となつ
て、かならずしも異方性エツチングとはならず、
ますます高集積化が要求される現在では充分とは
いえない。
また、異方性エツチングを行なうその他の方法
として積極的にバイアス電圧（陰極降下電圧）を
生じさせてエツチングを行なうリアクテイブイオ
ンエツチング方法があるが、斯る方法は極めて高
真空（10Pa前後）においてエツチングを行なわ
なければならず、その為の装置が必要であり、更
にエツチングの速度が遅いという欠点がある。
として積極的にバイアス電圧（陰極降下電圧）を
生じさせてエツチングを行なうリアクテイブイオ
ンエツチング方法があるが、斯る方法は極めて高
真空（10Pa前後）においてエツチングを行なわ
なければならず、その為の装置が必要であり、更
にエツチングの速度が遅いという欠点がある。
本発明者は上述の如き従来の問題点を改善すべ
く本発明を成したものであり、その目的とする処
は、真空度を高くすることなくして、エツチング
速度が速く且つそのエツチング形状も異方性とな
り、正確にエツチングを行なえるプラズマエツチ
ング方法を提供するにある。
く本発明を成したものであり、その目的とする処
は、真空度を高くすることなくして、エツチング
速度が速く且つそのエツチング形状も異方性とな
り、正確にエツチングを行なえるプラズマエツチ
ング方法を提供するにある。
斯る目的を達成すべく本発明は、平行平板型の
プラズマエツチング装置を用いたエツチング方法
において、従来の如くエツチングの均一性を考慮
して電極間の距離を30mm〜100mmとせず、あえて
電極間の距離を３mm〜10mmとして放電を行なうよ
うにしたことを要旨とし、更に電極間の距離を３
mm〜10mmとした場合のエツチングの均一性を向上
せしめるべく電極の放電面を凹凸形状としたこと
を要旨としている。
プラズマエツチング装置を用いたエツチング方法
において、従来の如くエツチングの均一性を考慮
して電極間の距離を30mm〜100mmとせず、あえて
電極間の距離を３mm〜10mmとして放電を行なうよ
うにしたことを要旨とし、更に電極間の距離を３
mm〜10mmとした場合のエツチングの均一性を向上
せしめるべく電極の放電面を凹凸形状としたこと
を要旨としている。
以下に本発明の具体的実施例を添付図面を参照
しつつ説明する。
しつつ説明する。
第５図は本発明の実施に用いた上部電極６の放
電面８を示すものでありこの放電面８には同心円
状の突条部９…を形成している。この突条部９の
高さは約0.5mmで、夫々の突条部９…の間隔は約
１mmとした。尚、突条部９…については、第６図
に示すように中心部にある突条部９ａの高さを高
くし、周辺部にある突条部９ｂに向うに従つて
徐々に低くなるようにしてもよい。また逆に中心
部にある突条部９ａを低くし、周辺部にある突条
部９ｂを高くしてもよい。このようにすれば、よ
り均一なエツチングがなされる。
電面８を示すものでありこの放電面８には同心円
状の突条部９…を形成している。この突条部９の
高さは約0.5mmで、夫々の突条部９…の間隔は約
１mmとした。尚、突条部９…については、第６図
に示すように中心部にある突条部９ａの高さを高
くし、周辺部にある突条部９ｂに向うに従つて
徐々に低くなるようにしてもよい。また逆に中心
部にある突条部９ａを低くし、周辺部にある突条
部９ｂを高くしてもよい。このようにすれば、よ
り均一なエツチングがなされる。
以上の如き電極を用いてエツチングを行なつた
結果を第７図乃至第１１図に基づいて説明する。
結果を第７図乃至第１１図に基づいて説明する。
第７図は、6000Å厚のSiO2膜を形成した４イ
ンチシリコンウエハー上にC2F6を流し、反応室
内の圧力を0.6Torrとし、300Wの出力で電極間
で放電せしめた場合のエツチング速度と、電極間
の距離との関係について示したものであり、第８
図は従来方法、即ち電極間距離を50mmとした場合
を示し、第９図は電極間距離を７mmとした場合
の、エツチング速度と反応室内の圧力との関係を
示したものである。
ンチシリコンウエハー上にC2F6を流し、反応室
内の圧力を0.6Torrとし、300Wの出力で電極間
で放電せしめた場合のエツチング速度と、電極間
の距離との関係について示したものであり、第８
図は従来方法、即ち電極間距離を50mmとした場合
を示し、第９図は電極間距離を７mmとした場合
の、エツチング速度と反応室内の圧力との関係を
示したものである。
これらの図から明らかなように電極間隔を３mm
…10mmとした場合にはエツチング速度は2000〜
3200Å/minにも達し、従来方法に比べ倍以上の
速度であることが分る。そして反応室内の圧力が
1.0Torr前後であつても充分なるエツチング速度
でエツチングし得ることが分る。ちなみに、従来
の方法では、高真空領域、例えば0.1Torr以下で
ないとSiO2の良好なエツチングは得られなかつ
た。
…10mmとした場合にはエツチング速度は2000〜
3200Å/minにも達し、従来方法に比べ倍以上の
速度であることが分る。そして反応室内の圧力が
1.0Torr前後であつても充分なるエツチング速度
でエツチングし得ることが分る。ちなみに、従来
の方法では、高真空領域、例えば0.1Torr以下で
ないとSiO2の良好なエツチングは得られなかつ
た。
電極間距離を２mm以下とした場合には殆んどエ
ツチングが行なわれず、また電極間距離を11mm以
上とした場合には急激にエツチング速度が低下す
ることが判明した。
ツチングが行なわれず、また電極間距離を11mm以
上とした場合には急激にエツチング速度が低下す
ることが判明した。
また第１０図は、3500Å厚のPolySi膜を形成
した４インチシリコンウエハーを、0.6Torrの
CF4を処理ガスとし、出力200Wでエツチングを
行なつた場合の電極間の距離とエツチング速度と
の関係を示したものであり、図から明らかなよう
に、電極間距離を３mm以下とした場合には全くエ
ツチングがなされず、また電極間距離を10mm以上
とした場合には急激にエツチング速度が低下する
ことが分る。
した４インチシリコンウエハーを、0.6Torrの
CF4を処理ガスとし、出力200Wでエツチングを
行なつた場合の電極間の距離とエツチング速度と
の関係を示したものであり、図から明らかなよう
に、電極間距離を３mm以下とした場合には全くエ
ツチングがなされず、また電極間距離を10mm以上
とした場合には急激にエツチング速度が低下する
ことが分る。
そして電極間距離を３mm〜10mmとして行つた場
合には、リアクテイブイオンエツチングの如き異
方性エツチングがなされており、電極間距離を10
mm以上とした場合には等方性エツチングの割合が
増加することが判明した。
合には、リアクテイブイオンエツチングの如き異
方性エツチングがなされており、電極間距離を10
mm以上とした場合には等方性エツチングの割合が
増加することが判明した。
また、第１１図は6000Å厚のSiO2膜を形成し
た４インチシリコンウエハーを0.8TorrのCHF3
を処理ガスとして、出力200W及び300Wでエツチ
ングを行つた場合の電極間の距離とエツチング速
度との関係を示したものであり、この場合は電極
間の距離が３mm〜10mmの範囲においてのみエツチ
ングがなされ、そのエツチング形状は全て異方性
であつた。上記範囲を超えた場合は、等方性のエ
ツチングは勿論のこと、全くエツチングがなされ
なかつた。
た４インチシリコンウエハーを0.8TorrのCHF3
を処理ガスとして、出力200W及び300Wでエツチ
ングを行つた場合の電極間の距離とエツチング速
度との関係を示したものであり、この場合は電極
間の距離が３mm〜10mmの範囲においてのみエツチ
ングがなされ、そのエツチング形状は全て異方性
であつた。上記範囲を超えた場合は、等方性のエ
ツチングは勿論のこと、全くエツチングがなされ
なかつた。
更に、各種被エツチング物を夫々に応じた処理
ガスでエツチングを行なつた結果、上記と同様に
電極間隔を３mm〜10mmとした場合にはピーク効果
が現われた。これは電極を近づけることにより電
界の効果が高くなり方向性が強くなるため、エツ
チング速度が速くなるとともにイオン的反応によ
つてエツチングがなされるからと解される。
ガスでエツチングを行なつた結果、上記と同様に
電極間隔を３mm〜10mmとした場合にはピーク効果
が現われた。これは電極を近づけることにより電
界の効果が高くなり方向性が強くなるため、エツ
チング速度が速くなるとともにイオン的反応によ
つてエツチングがなされるからと解される。
また対向電極の放電面に凹凸部を形成しないも
のを用いて行なつても同様にエツチング速度は速
く、異方性であつたが若干エツチングの均一性が
劣つていた。
のを用いて行なつても同様にエツチング速度は速
く、異方性であつたが若干エツチングの均一性が
劣つていた。
以上の説明で明らかな如く本発明によれば、平
行平板型プラズマエツチング装置を用いてエツチ
ングを行なうに際し、電極間の距離を３mm〜10mm
としたので、従来の如く高真空とせずに、エツチ
ング速度を速くし、しかも異方性エツチングとす
ることができる。
行平板型プラズマエツチング装置を用いてエツチ
ングを行なうに際し、電極間の距離を３mm〜10mm
としたので、従来の如く高真空とせずに、エツチ
ング速度を速くし、しかも異方性エツチングとす
ることができる。
したがつて更なる微細パターンをもつたLSIチ
ツプ等を安価且つ迅速に製作し得る等多くの利点
を発揮する。
ツプ等を安価且つ迅速に製作し得る等多くの利点
を発揮する。
図面は本発明の実施の一例等を示すものであ
り、第１図はエツチングする前の半導体ウエハー
の断面図、第２図は等方性エツチングがなされた
場合の断面図、第３図は異方性エツチングがなさ
れた場合の断面図、第４図は平行平板型プラズマ
エツチング装置の概略側面図、第５図は対向電極
の放電面を示す平面図、第６図は対向電極の変更
例を示す縦断側面図、第７図はエツチング速度と
電極間距離との関係を示す線図、第８図は従来例
によるエツチング速度と反応室内圧力との関係を
示す線図、第９図は本発明方法を適用した場合の
エツチング速度と反応室内圧力との関係を示す線
図、第１０図及び第１１図はエツチング速度と電
極間距離との関係を示す線図である。 尚図面中４は反応室、５はグランド電極、６は
対向電極、７は被エツチング物である。
り、第１図はエツチングする前の半導体ウエハー
の断面図、第２図は等方性エツチングがなされた
場合の断面図、第３図は異方性エツチングがなさ
れた場合の断面図、第４図は平行平板型プラズマ
エツチング装置の概略側面図、第５図は対向電極
の放電面を示す平面図、第６図は対向電極の変更
例を示す縦断側面図、第７図はエツチング速度と
電極間距離との関係を示す線図、第８図は従来例
によるエツチング速度と反応室内圧力との関係を
示す線図、第９図は本発明方法を適用した場合の
エツチング速度と反応室内圧力との関係を示す線
図、第１０図及び第１１図はエツチング速度と電
極間距離との関係を示す線図である。 尚図面中４は反応室、５はグランド電極、６は
対向電極、７は被エツチング物である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応室内に平板状のグランド電極と平板状の
対向電極とを平行に配設した平行平板型プラズマ
エツチング装置を用いたエツチング方法におい
て、上記グランド電極上に被エツチング物を載置
するとともに上記両電極間の距離を３mm〜10mmと
して放電を行なうようにしたことを特徴とするプ
ラズマエツチング方法。 ２ 前記対向電極の放電面には凹凸部を形成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプ
ラズマエツチング方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038807A JPS58157975A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | プラズマエツチング方法 |
| US06/649,164 US4578559A (en) | 1982-03-10 | 1984-09-10 | Plasma etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038807A JPS58157975A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | プラズマエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157975A JPS58157975A (ja) | 1983-09-20 |
| JPS6337193B2 true JPS6337193B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=12535556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57038807A Granted JPS58157975A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | プラズマエツチング方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4578559A (ja) |
| JP (1) | JPS58157975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020031366A (ko) * | 2002-03-28 | 2002-05-01 | 김태웅 | 빨래 건조대 겸용 자동 건조 옷장 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174721A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Toshiba Corp | 平行平板形ドライエツチング装置 |
| JPS6213579A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | Tokuda Seisakusho Ltd | 反応性イオンエッチング方法 |
| JP2594448B2 (ja) * | 1988-01-25 | 1997-03-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体のエッチング方法 |
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| JP2566648B2 (ja) * | 1988-05-23 | 1996-12-25 | 日本電信電話株式会社 | プラズマエッチング装置 |
| JPH0276223A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-03-15 | Siemens Ag | 金属接触の製造方法と装置 |
| US5169487A (en) * | 1990-08-27 | 1992-12-08 | Micron Technology, Inc. | Anisotropic etch method |
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