JPH04240723A - Method and device for dry etching - Google Patents

Method and device for dry etching

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JPH04240723A
JPH04240723A JP751191A JP751191A JPH04240723A JP H04240723 A JPH04240723 A JP H04240723A JP 751191 A JP751191 A JP 751191A JP 751191 A JP751191 A JP 751191A JP H04240723 A JPH04240723 A JP H04240723A
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JP
Japan
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etching
ions
plasma
dry etching
etched
Prior art date
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Application number
JP751191A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Nishio
西尾 幹夫
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04240723A publication Critical patent/JPH04240723A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method and device for dry etching in which ions do not strike on a wafer and anisotropy can be attained. CONSTITUTION:After generating plasma, an ion is taken out from the plasma and the taken out ion is accelerated to the desired energy by using electric field. The accelerated ion is neutralized without changing the speed by combining an electron from a filament 11, etc., so as to be collided with a subject to be etched (wafer 11). When the neutral molecule (or atom) is collided, the pole surface of the subject to be etched is heated by the kinetic energy possessed by the molecule, the subject reacts to the peripheral etching radical and the etching is proceeded. Since the molecule possessing a direction is used, the same anisotropic etching as a case an ion is used is performed. As the ion does not strike the subject to be etched, electrostatic breakage caused by a charge is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造等に
使用するドライエッチング装置およびそのエッチング方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching apparatus and an etching method used for manufacturing semiconductor devices.

【0002】0002

【従来の技術】             半導体装置
の微細化にともない、その製造面では、プラズマを用い
たドライエッチング技術が不可欠となっている。例えば
、RIE(Reactive Ion Etching
:反応性イオンエッチング)やECR(Electro
n Cyclotron Resonance:電子磁
気共鳴)エッチングに代表されるドライエッチングでは
、高周波電力やマイクロ波や磁界によりプラズマを発生
させ、プラズマ中より引き出されたエッチングイオン(
例えば、F+,CF+,CF2+,CF3+,Cl+な
どのプラスにイオン化された原子や分子)により、被エ
ッチング物(例えばウェハー)を異方的にエッチングし
ている。
BACKGROUND OF THE INVENTION With the miniaturization of semiconductor devices, dry etching technology using plasma has become indispensable for manufacturing them. For example, RIE (Reactive Ion Etching)
:Reactive ion etching) and ECR (Electro etching)
In dry etching, typified by n Cyclotron Resonance (electron magnetic resonance) etching, plasma is generated using high-frequency power, microwaves, or a magnetic field, and etching ions (
For example, an object to be etched (for example, a wafer) is anisotropically etched using positively ionized atoms and molecules such as F+, CF+, CF2+, CF3+, and Cl+.

【0003】これは、イオンが方向性を持っており、被
エッチング物に対して垂直に入射することを利用して、
イオンが衝突する面(底面)のみのエッチングを進めて
行くため、垂直方向のエッチングだけが進み、並行方向
のエッチング(サイドエッチング)はほとんど進まない
ようにして異方性(垂直)を達成するというものである
[0003] This method takes advantage of the fact that ions have directionality and are incident perpendicularly to the object to be etched.
Since etching progresses only on the surface where the ions collide (bottom surface), only vertical etching progresses, and parallel etching (side etching) hardly progresses, achieving anisotropy (vertical). It is something.

【0004】もちろん、プラズマにより活性なエッチン
グ原子(ラジカル)が生成されるために、サイドエッチ
ングが発生するので、多くの場合、エッチングと同時に
保護膜形成を行い、エッチングイオンの衝突により底面
の保護膜を除去し、側壁にだけ保護膜を残してエッチン
グを行い、ラジカルによるサイドエッチングを防止いて
異方性エッチングを達成している。
Of course, side etching occurs because active etching atoms (radicals) are generated by plasma, so in many cases, a protective film is formed at the same time as etching, and the collision of etching ions damages the bottom protective film. is removed and etching is performed leaving a protective film only on the side walls to prevent side etching caused by radicals and achieve anisotropic etching.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ドライエッチング装置では、異方性エッチングを行うた
めに、方向性を持ったイオンを利用しているために、被
エッチング物に連続的に照射されたイオンにより、被エ
ッチング物の表面付近に電荷が蓄積(チャージアップ)
される。その蓄積電荷により生じる電界で、作成しよう
としている半導体装置の静電破壊(例えば、MOSFE
Tにおけるゲート酸化膜の絶縁破壊など)を起こしやす
い。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the above-mentioned dry etching apparatus uses directional ions to perform anisotropic etching, the object to be etched is continuously irradiated. The ions accumulated near the surface of the object to be etched (charge-up)
be done. The electric field generated by the accumulated charge causes electrostatic damage to the semiconductor device being created (for example, MOSFE
dielectric breakdown of the gate oxide film at T).

【0006】また、RIE装置や高周波バイアス印加型
ECRエッチング装置では、容量結合した電極に高周波
電力を印可し、自己整合直流電圧(Vdc)により被エ
ッチング物側の電極に電圧がかかり、プラズマとの電位
差を利用してイオンのエネルギ−を制御・増幅してエッ
チングを行っているが、このVdcの分圧が絶縁膜にか
かり静電破壊を引き起こす場合もある。
In addition, in an RIE device or a high frequency bias application type ECR etching device, high frequency power is applied to capacitively coupled electrodes, and a voltage is applied to the electrode on the side of the object to be etched by a self-aligned direct current voltage (Vdc), causing a connection with the plasma. Etching is performed by controlling and amplifying the energy of ions using a potential difference, but this partial pressure of Vdc may be applied to the insulating film and cause electrostatic breakdown.

【0007】以上述べてきたように、従来のエッチング
装置(RIEやECR)では、イオンを直接用いたエッ
チングを行うために、その製造する半導体装置の特性劣
化(絶縁破壊)を招く。
As described above, conventional etching apparatuses (RIE and ECR) perform etching using ions directly, which leads to deterioration of the characteristics (dielectric breakdown) of the semiconductor devices manufactured.

【0008】そこで、形状(寸法)の制御をより精密に
する異方性(垂直)エッチングや、MOSFETのゲー
ト酸化膜の薄膜化においても静電破壊を起さないエッチ
ングを達成しなければならないという課題がある。
Therefore, it is necessary to achieve anisotropic (vertical) etching to more precisely control the shape (dimensions) and etching that does not cause electrostatic damage even when thinning the gate oxide film of MOSFET. There are challenges.

【0009】本発明の目的は、上述したような従来の欠
点を排除するドライエッチングを提供するにある。
An object of the present invention is to provide a dry etching method that eliminates the drawbacks of the prior art as described above.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】上記課題点を解決するた
めに本発明のドライエッチング方法は、エッチング材料
ガスを導入した後、所望の真空中でプラズマ放電を発生
させる工程と、前記プラズマ中よりプラスのエッチング
イオン(分子または原子)を引き出す工程と、前記の引
き出されたイオンを電界により所望の速度に加速する工
程と、加速されたイオンに電子を結合させ運動エネルギ
ーを損なうことなく中性化する工程と、中性化されたエ
ッチング分子(または原子)を被エッチング物に衝突さ
せ被エッチング物をエッチングする工程を備えた構成と
して達成するものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the dry etching method of the present invention includes a step of generating plasma discharge in a desired vacuum after introducing an etching material gas, and a step of generating a plasma discharge in the plasma. A process of extracting positive etching ions (molecules or atoms), a process of accelerating the extracted ions to a desired speed using an electric field, and bonding electrons to the accelerated ions to neutralize them without losing their kinetic energy. This is achieved by a configuration including a step of etching the object to be etched by colliding neutralized etching molecules (or atoms) with the object to be etched.

【0011】本発明は、エッチング材料ガスを導入し所
望の真空中でプラズマ放電を生成する機構と、前記プラ
ズマ中よりプラスイオン(原子または分子)を引き出す
機構と、前記の引き出されたプラスイオンを所望の運動
エネルギーに加速する機構と、前記の加速されたプラス
イオンに運動エネルギーを損なうことなく電子を結合さ
せ中性化する機構と、中性化されなかったプラスイオン
をトラップする機構を備えたドライエッチング装置を提
供する。
The present invention includes a mechanism for introducing an etching material gas to generate plasma discharge in a desired vacuum, a mechanism for extracting positive ions (atoms or molecules) from the plasma, and a mechanism for extracting the extracted positive ions. Equipped with a mechanism for accelerating to a desired kinetic energy, a mechanism for neutralizing the accelerated positive ions by bonding electrons without losing their kinetic energy, and a mechanism for trapping positive ions that have not been neutralized. Provides dry etching equipment.

【0012】0012

【作用】本発明は上記した構成によって、プラズマによ
り励起されたエッチングイオンを、被エッチング物に応
じて、エッチングに必要かつ適切な速度(運動エネルギ
−)に加速した後運動エネルギーを損なうことなく(速
度を変えずに)中性化してエッチング中性ビーム(電気
的に中性なエッチング分子や原子のビーム)を生成する
。この中性ビームを被エッチング物に照射すると、ビー
ムの各分子は運動エネルギ−を持っているため、被エッ
チング物に衝突して熱エネルギ−を発する。この熱によ
り被エッチング物の極表面層が加熱される(またはスパ
ッタリングにより被エッチング物原子が飛び出す)ため
、付近に存在するエッチングラジカル(またはイオン)
と化学反応で気化して排除されるのでエッチングが進行
する。(これはイオンによる反応と同様である。)また
、より異方性をだすためには、イオンエッチングの場合
と同様にエッチングと同時に保護膜形成を行い、エッチ
ング中性分子が方向性を持っていることを利用して底面
の保護膜を除去し、側壁にだけ保護膜を残してラジカル
によるサイドエッチングを防止すれば良い。
[Operation] With the above-described configuration, the present invention accelerates etching ions excited by plasma to a speed (kinetic energy) necessary and appropriate for etching, depending on the object to be etched, and then accelerates the etching ions (kinetic energy) without losing the kinetic energy. (without changing the speed) to produce a neutral etching beam (a beam of electrically neutral etching molecules or atoms). When the object to be etched is irradiated with this neutral beam, each molecule of the beam has kinetic energy, so it collides with the object to be etched and emits thermal energy. This heat heats the extreme surface layer of the object to be etched (or the atoms of the object to be etched fly out due to sputtering), causing etching radicals (or ions) existing nearby.
Etching progresses as the chemical reaction vaporizes and eliminates the particles. (This is similar to a reaction caused by ions.) In addition, in order to achieve more anisotropy, a protective film is formed at the same time as etching, as in the case of ion etching, so that the etching neutral molecules have directionality. Taking advantage of this fact, the protective film on the bottom surface can be removed, leaving the protective film only on the side walls to prevent side etching caused by radicals.

【0013】以上のように、プラズマ中より引き出した
イオンを加速した後中性化して用いるため、加速段階で
ビームのエネルギ−が制御でき、適切なエネルギ−を選
択することでエッチングの選択性向上が図れる。
As described above, since the ions extracted from the plasma are accelerated and then neutralized before use, the energy of the beam can be controlled during the acceleration stage, and etching selectivity can be improved by selecting an appropriate energy. can be achieved.

【0014】また、大面積かつ高密度かつ均一な分子ビ
ームを作成できるので、イオンを用いた場合と同様のエ
ッチング速度や選択性ならびに異方性を達成できる。
Furthermore, since a large-area, high-density, and uniform molecular beam can be created, it is possible to achieve the same etching rate, selectivity, and anisotropy as when using ions.

【0015】さらに、中性化できなかったイオンは電界
等で軌道を変えてやれば、被エッチング物には中性分子
しか入射しないため、被エッチング物に電荷が蓄積され
ることがなく、静電破壊を起こすことがない。また、イ
オンが入射しないためイオンエッチング時よりもさらに
高密度のビームを用いても絶縁破壊を起こすことがない
ため、高速のエッチングを達成できるということになる
Furthermore, if the ions that cannot be neutralized are changed in their orbit by an electric field, only neutral molecules will be incident on the object to be etched, so no charge will be accumulated on the object to be etched, and static Will not cause electrical damage. Furthermore, since no ions are incident, dielectric breakdown does not occur even if a beam with a higher density than that used in ion etching is used, which means that high-speed etching can be achieved.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例であるドライエ
ッチング装置およびそのエッチング方法について図面を
参照しながら詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A dry etching apparatus and an etching method thereof according to a first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0017】(図1)は、本発明の第1実施例を示すド
ライエッチング装置の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a dry etching apparatus showing a first embodiment of the present invention.

【0018】(図1)において、1はエッチングチャン
バー(以下、チャンバーと略記する)、14は被エッチ
ング物としてのウェハー、5はマイクロ波導波管、6は
ソレノイドコイル、7はマイクロ波をチャンバー1内に
導入するための石英窓、8はチャンバー1内の石英カバ
ー、9はメッシュ電極A、10はメッシュ電極B、11
は熱電子を放出するためのフィラメント、12は陽極板
、13は陰極板、2はガス導入口、3および3’はチャ
ンバー1を一定温度に保つための冷却水入口と出口、4
および4’はウェハー半導体基板14を一定温度に保つ
ための冷却水入口と出口、15は真空度を一定に保つた
めの排気口である。
In (FIG. 1), 1 is an etching chamber (hereinafter abbreviated as chamber), 14 is a wafer as an object to be etched, 5 is a microwave waveguide, 6 is a solenoid coil, and 7 is a microwave that is connected to the chamber 1. 8 is a quartz cover in the chamber 1, 9 is a mesh electrode A, 10 is a mesh electrode B, 11
is a filament for emitting thermoelectrons, 12 is an anode plate, 13 is a cathode plate, 2 is a gas inlet, 3 and 3' are a cooling water inlet and outlet for keeping the chamber 1 at a constant temperature, 4
and 4' are a cooling water inlet and outlet for keeping the wafer semiconductor substrate 14 at a constant temperature, and 15 is an exhaust port for keeping the degree of vacuum constant.

【0019】まず、真空に保たれたチャンバー1内にガ
ス導入口2よりエッチング材料ガス(例えばCF4やC
HF3やC2F6またはCl2やHClやSiCl4な
どのハロゲン系を含んだガス)を導入し、チャンバー1
内を一定圧力にした後ソレノイドコイル6により磁界を
発生させ、導波管5より石英窓7を通して2.45GH
zのマイクロ波を導入すると、チャンバー内の磁力が約
875Gのところ(石英窓7とメッシュ電極A9の間)
で電子磁気共鳴(ECR:Electron Cycl
otron Resonance)が起こりプラズマ放
電が発生し、プラズマ中で生成されたイオン(1価もし
くは2価のプラスに帯電したガス分子や原子)は磁場勾
配に沿ってメッシュ電極A9の下方へと引き出される。
First, an etching material gas (for example, CF4 or C
A gas containing halogens such as HF3, C2F6, Cl2, HCl, and SiCl4 is introduced into chamber 1.
After making the internal pressure constant, a magnetic field is generated by the solenoid coil 6, and a magnetic field of 2.45 GH is generated from the waveguide 5 through the quartz window 7.
When the microwave of z is introduced, the magnetic force in the chamber is about 875G (between the quartz window 7 and the mesh electrode A9).
Electron magnetic resonance (ECR)
otron resonance) occurs, a plasma discharge is generated, and ions (monovalent or divalent positively charged gas molecules or atoms) generated in the plasma are drawn out below the mesh electrode A9 along the magnetic field gradient.

【0020】メッシュ電極A9とメッシュ電極B10間
でメッシュ電極B10が負になるよう直流電圧Vを印加
すると、イオンはメッシュ電極間で加速されて、ある速
度υでメッシュ電極B10を通過して下方へと流れる。
When a DC voltage V is applied between the mesh electrode A9 and the mesh electrode B10 so that the mesh electrode B10 becomes negative, the ions are accelerated between the mesh electrodes, passing through the mesh electrode B10 at a certain speed υ and moving downward. It flows.

【0021】次に、加熱したフィラメント11付近をイ
オンが通過する際、イオンはフィラメントより飛び出し
ている熱電子と結合し中性化される。この時、中性化さ
れた分子は初期の速度υとほとんど同じで進行し、ウェ
ハー14に垂直に衝突する。
Next, when the ions pass near the heated filament 11, the ions combine with thermionic electrons ejected from the filament and are neutralized. At this time, the neutralized molecules advance at almost the same speed as the initial speed υ and collide with the wafer 14 perpendicularly.

【0022】また、陽極板12と陰極板13間に直流電
界を引火しておけば、フィラメント11付近を通過する
際に中性化されなかったイオンは、その電界により陰極
板13側に引き寄せられるため、イオンはウェハー14
には入射せず、(中性分子は電界からの影響を受けない
ため直進する。)ウェハー14上で電荷の蓄積がなく静
電破壊を引き起こすことはない。
Furthermore, if a DC electric field is ignited between the anode plate 12 and the cathode plate 13, the ions that are not neutralized when passing near the filament 11 are drawn toward the cathode plate 13 by the electric field. Therefore, the ions are on the wafer 14
(Neutral molecules travel straight because they are not affected by the electric field.) There is no accumulation of charge on the wafer 14 and no electrostatic damage occurs.

【0023】そして、この中性分子がウェハー14に衝
突すると、分子は速度υ(エネルギ−0.5*m*υ2
:m質量)を持っているため、ウェハー14に衝突して
熱エネルギ−を発する。この熱によりウェハー14の極
表面層が加熱される(またはスパッタリングにより被エ
ッチング物原子が飛び出す)ため、付近に存在するエッ
チングラジカル(またはイオン)と化学反応で気化して
排除されるのでエッチングが進行するというものである
。このように、方向性を持った粒子(分子)によりエッ
チングを制御するために、(イオンを用いたのと同様の
)異方性のエッチングができる。
[0023] When this neutral molecule collides with the wafer 14, the molecule has a speed υ (energy - 0.5*m*υ2
:m mass), it collides with the wafer 14 and emits thermal energy. This heat heats the extreme surface layer of the wafer 14 (or the atoms of the object to be etched fly out due to sputtering), and the etching radicals (or ions) existing nearby are vaporized and eliminated through a chemical reaction, so that etching progresses. The idea is to do so. In this way, since the etching is controlled using directional particles (molecules), anisotropic etching (similar to using ions) can be achieved.

【0024】また、衝突するときのエネルギ−はメッシ
ュ電極A9とメッシュ電極B10間の電圧で制御可能で
あるので、適切なエネルギ−となるよう電圧を選択すれ
ば高選択性エッチングができる。
Furthermore, since the energy at the time of collision can be controlled by the voltage between the mesh electrode A9 and the mesh electrode B10, highly selective etching can be achieved by selecting the voltage to provide an appropriate energy.

【0025】以下本発明の第2の実施例について図面を
参照しながら説明する。(図2)は、本発明の第2の実
施例を示すドライエッチング装置の概略断面図である。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (FIG. 2) is a schematic cross-sectional view of a dry etching apparatus showing a second embodiment of the present invention.

【0026】(図2)は第1の実施例とほぼ同様の構成
であり、16はフィールドエミッション型電子銃である
(FIG. 2) has almost the same configuration as the first embodiment, and 16 is a field emission type electron gun.

【0027】第1の実施例と同様にしてイオンを引き出
し加速した後、複数個の電子銃16によりイオンとほぼ
同じ速度で電子を照射することにより、イオンを中性化
するというものである。
After extracting and accelerating ions in the same manner as in the first embodiment, the ions are neutralized by irradiating them with electrons at approximately the same speed as the ions using a plurality of electron guns 16.

【0028】この時、均一に電子を照射するためには(
電子銃16の電子ビーム径にもよるが)スキャンニング
等を行えばよく、第1実施例に比べ、フィラメントの加
熱によるエッチングガスの熱分解を阻止できると共に、
フィラメントからの不純物の混入を避けることができる
At this time, in order to uniformly irradiate electrons, (
(depending on the electron beam diameter of the electron gun 16), scanning or the like may be performed, and compared to the first embodiment, thermal decomposition of the etching gas due to heating of the filament can be prevented, and
Contamination with impurities from the filament can be avoided.

【0029】他は、第1の実施例と同じである。以上、
第1の実施例および第2の実施例においてはECRを用
いて説明したがこれは他のイオン源を用いても良い。
The rest is the same as the first embodiment. that's all,
Although the first and second embodiments have been described using ECR, other ion sources may be used.

【0030】また、ECRプラズマにおいては、かなり
の量のラジカル(活性分子)が生成されており、これは
方向性を持たず、ウェハー14をエッチングするため、
エッチングガスに保護膜形成のための炭素(C)系やシ
リコン(Si)系などガスを混合し、前述のようにエッ
チング側壁に保護膜を形成する方が望ましい。
[0030] Furthermore, in the ECR plasma, a considerable amount of radicals (active molecules) are generated, and since these do not have directionality and etch the wafer 14,
It is preferable to mix a carbon (C) gas, a silicon (Si) gas, or the like for forming a protective film with the etching gas, and form a protective film on the etching sidewall as described above.

【0031】さらに、ラジカルの影響を少なくすると共
に、各分子の真空中での衝突を低減し方向性を維持する
ために、高真空中(例えば1mTorr以下)でのエッ
チングが望ましい。その意味からも、プラズマ発生源と
してECRプラズマを用いた方が高真空中でのプラズマ
発生が容易であり、均一で大面積の高密度イオンが得ら
れるので、良好な効率のよいエッチングが可能である。
Furthermore, etching is preferably performed in a high vacuum (eg, 1 mTorr or less) in order to reduce the influence of radicals, reduce collisions of molecules in vacuum, and maintain directionality. From this point of view, it is easier to generate plasma in a high vacuum when ECR plasma is used as a plasma generation source, and it is possible to obtain uniform, large-area, high-density ions, making it possible to perform good and efficient etching. be.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上、詳細に説明して明らかなように、
本発明は、従来のイオンを用いたエッチングにおける異
方性や選択性の利点を維持しつつ、電荷蓄積等による絶
縁破壊という欠点を補うことができる。
[Effect of the invention] As is clear from the detailed explanation above,
The present invention can compensate for the drawbacks of dielectric breakdown due to charge accumulation, while maintaining the advantages of anisotropy and selectivity in conventional etching using ions.

【0033】また、分子ビームのエネルギ−がイオン時
の加速条件により容易に制御でき、適切なエネルギ−で
エッチングできることから、選択性の向上が期待できる
Furthermore, since the energy of the molecular beam can be easily controlled by the acceleration conditions during ionization and etching can be performed with appropriate energy, an improvement in selectivity can be expected.

【0034】さらに、大面積かつ高密度かつ均一なビー
ムが容易に得られることから、高速の異方性エッチング
を可能にするという利点があり、実施する効果に大きい
ものがある。
Furthermore, since a large-area, high-density, and uniform beam can be easily obtained, there is an advantage that high-speed anisotropic etching can be performed, and the effect of implementation is great.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の第1の実施例におけるドライエッチン
グ装置の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a dry etching apparatus in a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例におけるドライエッチン
グ装置の概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a dry etching apparatus in a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    エッチングチャンバー 2    ガス導入口 3    冷却水入口 3’    冷却水出口 4    冷却水入口 4’    冷却水出口 5    導波管 6    ソレノイドコイル 7    石英窓 8    石英カバー 9    メッシュ電極A 10    メッシュ電極B 11    フィラメント 12    陽極板 13    陰極板 14    ウェハー 15    排気管 16    電子銃 1 Etching chamber 2 Gas inlet 3 Cooling water inlet 3’ Cooling water outlet 4 Cooling water inlet 4’ Cooling water outlet 5 Waveguide 6 Solenoid coil 7 Quartz window 8 Quartz cover 9 Mesh electrode A 10 Mesh electrode B 11 Filament 12 Anode plate 13 Cathode plate 14 Wafer 15 Exhaust pipe 16 Electron gun

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  エッチング材料ガスを導入した後、所
望の真空中でプラズマ放電を発生させる工程と、前記プ
ラズマ中よりプラスのエッチングイオン(分子または原
子)を引き出す工程と、前記の引き出されたイオンを電
界により所望の速度に加速する工程と、加速されたイオ
ンに電子を結合させ中性化する工程と、中性化されたエ
ッチング分子(または原子)を被エッチング物に衝突さ
せ被エッチング物をエッチングする工程とを備えてなる
ドライエッチング方法。
1. A step of generating plasma discharge in a desired vacuum after introducing an etching material gas, a step of drawing out positive etching ions (molecules or atoms) from the plasma, and a step of drawing out the drawn out ions. A process of accelerating the ions to a desired speed using an electric field, a process of neutralizing the accelerated ions by bonding electrons to them, and a process of colliding the neutralized etching molecules (or atoms) with the object to be etched. A dry etching method comprising an etching step.
【請求項2】  エッチング材料ガスを導入し所望の真
空中でプラズマ放電を生成する機構と、前記プラズマ中
よりプラスイオン(原子または分子)を引き出す機構と
、前記の引き出されたプラスイオンを所望の運動エネル
ギーに加速する機構と、前記の加速されたプラスイオン
に運動エネルギーを損なうことなく電子を結合させ中性
化する機構と、中性化されなかったプラスイオンをトラ
ップする機構を備えたドライエッチング装置。
2. A mechanism for introducing an etching material gas to generate plasma discharge in a desired vacuum, a mechanism for extracting positive ions (atoms or molecules) from the plasma, and a mechanism for extracting positive ions (atoms or molecules) from the plasma; Dry etching with a mechanism that accelerates to kinetic energy, a mechanism that neutralizes the accelerated positive ions by bonding electrons without losing their kinetic energy, and a mechanism that traps the positive ions that are not neutralized. Device.
【請求項3】  電子磁気共鳴を用いて高密度のプラズ
マを生成し、発散磁場によりプラスイオンを引き出すこ
とを特徴とする請求項2記載のドライエッチング装置。
3. The dry etching apparatus according to claim 2, wherein high-density plasma is generated using electron magnetic resonance and positive ions are extracted by a diverging magnetic field.
【請求項4】  加速されたプラスイオンに低エネルギ
−の電子を結合させることにより中性化することを特徴
とする請求項2記載のドライエッチング装置。
4. The dry etching apparatus according to claim 2, wherein the accelerated positive ions are neutralized by combining them with low-energy electrons.
【請求項5】  中性化されなかったプラスイオンを、
電界又は磁界を印加することで軌道を変えてトラップす
ることを特徴とする請求項2記載のドライエッチング装
置。
[Claim 5] Positive ions that have not been neutralized are
3. The dry etching apparatus according to claim 2, wherein the trapping is performed by changing the trajectory by applying an electric field or a magnetic field.
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