JPH05251408A - 半導体ウェーハのエッチング装置 - Google Patents

半導体ウェーハのエッチング装置

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JPH05251408A
JPH05251408A JP4084554A JP8455492A JPH05251408A JP H05251408 A JPH05251408 A JP H05251408A JP 4084554 A JP4084554 A JP 4084554A JP 8455492 A JP8455492 A JP 8455492A JP H05251408 A JPH05251408 A JP H05251408A
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semiconductor wafer
etching
gas
wafer
atomic beam
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JP4084554A
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Hidenao Suzuki
秀直 鈴木
Tatsuya Nishimura
達也 西村
Yoshio Hatada
芳夫 畑田
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Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大口径ウェーハに対して高精度の異方性のエ
ッチングが可能な、且つ、半導体ウェーハへの帯電とい
う問題の生じない半導体ウェーハのエッチング装置を提
供する。 【構成】 気体原子又は分子の電気的に中性な高速原子
線を発生する高速原子線発生源（４）を備え、該高速原
子線を用いて半導体ウェーハをエッチングすることを特
徴とする半導体ウェーハのエッチング装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハのエッ
チング装置に係り、特に高速原子線により半導体ウェー
ハのエッチングを行うエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の加工寸法は年々微細化し、近年
では、１６Ｍ〜６４Ｍビットメモリ等の高度の集積度の
ＬＳＩが製造されようとしている。これら半導体の製造
過程でスパッタリング、ＣＶＤ等で形成された薄膜を、
任意の回路パターンに加工するためのエッチング装置
も、より微細で反応速度が速く選択性が良い加工がで
き、且つ大口径ウェーハに対応した装置が検討されてい
る。
【０００３】従来この種のエッチング装置は、プラズマ
やイオンのような荷電粒子を用いて半導体ウェーハなど
の試料を化学・物理的にエッチングするように構成され
ていたので以下に挙げるような欠点があった。 Ｉ．プラズマを用いたエッチングでは、基板に入射する
荷電粒子や活性種の方向を制御することが出来ないた
め、異方性を持った加工が出来ない。 II．例えばイオンを使ってＳｉＯ2 のような絶縁膜をエ
ッチングする際に、半導体基板自体が帯電し、エッチン
グが進行しなくなったり、絶縁膜の帯電による絶縁破壊
が起こる。 III． イオンビームを使ってエッチングを行う場合に、
イオンどうしの反発力によりビームが発散し、加工精度
が保たれない。 IV．荷電粒子はその電気的な性質から、磁場や雰囲気中
の状態によって影響されやすいので大口径の半導体ウェ
ーハのエッチングが難しい。また、従来この種のエッチ
ング装置では、運転前後、運転中に半導体ウェーハ表面
が装置から出る不純物や雰囲気中の不純物により汚染さ
れるといった欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】係る従来技術の問題点
に鑑み、本発明は半導体ウェーハのエッチング装置で、
異方性のエッチング加工が可能な、半導体ウェーハへの
帯電という問題が生じない、且つ大口径ウェーハに対し
て高精度の加工が可能なエッチング装置を提供するもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウェー
ハのエッチング装置において高速度の電気的に中性の原
子または分子ビームを用い、半導体ウェーハにフッ素、
塩素、臭素などのガスを低温で吸着させることで半導体
ウェーハを清浄に保ち、さらにこの吸着した原子と高速
原子線の相互作用を利用して反応速度、選択性を高める
手段を具備したエッチング装置にある。
【０００６】
【作用】本発明は、予備室においてフッ素、塩素、臭素
などのガスを導入し、これらを低温で吸着させた半導体
ウェーハを主反応容器でフッ素、塩素、酸素、臭素、水
素などの元素およびこれらの化合物の高速原子線を照射
しエッチングを行うこと、またエッチング終了後もう一
度フッ素ガスなどを吸着させて半導体ウェーハを清浄に
保つことをもっとも主要な特徴とする。従来の技術で
は、ただ主反応容器を大気と隔離するために用いていた
予備室を隔離の目的に加え、フッ素、塩素、臭素ガスな
どを低温で吸着することに用いたこと、また、エッチン
グにはイオンやプラズマではなく電気的に中性な高速原
子線を用い、高速原子線と吸着した原子との相互作用を
利用していること、又エッチング終了後もう一度フッ素
ガスなどを吸着させて半導体ウェーハを清浄に保つこと
等が異なる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例の半導体ウェーハの
エッチング装置の説明図であり、符号１は主反応容器、
２，３は予備室、４は高速原子線発生源である。符号５
はカセットローダ、６はカセットアンローダ、７，８は
搬送アーム、９はローダアーム、１０はアンローダアー
ム、１１はウエハ回転・上昇ステージであり、これらは
半導体ウェーハを搬送するための搬送系である。符号１
２，１３，１４，１５は直進機構であり、これらはカセ
ットローダ５、アンローダ６を駆動させ、半導体ウェー
ハの受け渡しを行うためのものである。
【０００８】図２は、ガス系フローの説明図であり、
（Ａ）はエッチング装置の正面、（Ｂ）は側面である。
排気系から説明すると、符号１６は主ポンプ、１７は粗
引きポンプであり、これらによって主反応容器、高速原
子線発生源４を排気する。符号１８は粗引きポンプであ
り、予備室２、３を排気する。符号１９は主ポンプ、２
０は粗引きポンプであり、質量分析をするためにある。
符号２１，２２，２３，２４はゲートバルブであり、各
真空容器を分けるために使用される。符号２５，２６，
２７，２８，２９，３０，３１，３２はバルブであり、
各ポンプの排気系を隔離するために使用される。
【０００９】符号３３はバルブ、３４はマスフローコン
トローラ、３５，３６，３７は真空計であり、これら
は、フッ素、塩素、酸素、臭素、水素などの元素および
これらの化合物であるプロセスガスを導入し、圧力を制
御するためのものとして使用される。符号３８，３９は
バルブ、４０，４１は真空計であり、これらは、予備室
２，３に窒素ガス、または、フッ素、塩素、臭素などの
ガスを導入し、圧力を計測するために使用される。
【００１０】図３は、半導体ウェーハの処理・主反応容
器の分析系の説明図であり、（Ａ）はエッチング装置の
正面、（Ｂ）は側面である。符号４２は高圧電源電流導
入端子であり、高速原子線発生源４の放電空間で放電を
生じさせるために使用される。符号４３，４４は赤外線
ランプであり、試料の半導体ウェーハを加熱することに
用いる。符号４５は光電センサ、４６は反射板であり、
ステージの回転を停止させるために備え付けられてい
る。符号４７は、ビームシャッタであり、高速原子線発
生源４からの高速原子線を遮断するものとして、使用さ
れる。符号４８は質量分析計であり、主反応容器１内の
分析を行うために使用される。
【００１１】以下、本発明の半導体ウェーハのエッチン
グ装置がどのように動作するかを図１、図２、図３を参
照して説明する。まず、ガスを吸着させる。ガスは、ゲ
ートバルブ２１，２２，２３，２４が閉じた状態で、主
反応容器１を粗引きポンプ１７を用いて粗引きし、主ポ
ンプ１６で高真空領域まで排気を行う。またこれと同時
に予備室２，３も粗引きポンプ１８を用いて１０-3Ｔｏ
ｒｒ付近まで排気する。排気終了後、バルブ２５を閉じ
かつ、バルブ３８を開いて窒素ガス、または、フッ素、
塩素、臭素などのガスを導入し、大気圧付近になった
ら、ゲートバルブ２３を開く。
【００１２】機構系は、直進機構１４に付随したアーム
が直進機構１２で上下するカセットローダ５から半導体
ウェーハを取り出す。そして、ローダアーム９が上昇し
てこれを受け取り、下降して予備室２へと運び、バルブ
２３を閉じる。予備室２には半導体ウェーハの冷却手
段、例えば半導体ウェーハの載置されるステージに液体
窒素の冷却配管が設けられており、半導体ウェーハを低
温に冷却する。この冷却手段を用いて、導入されたフッ
素、塩素、臭素などの原子を半導体ウェーハに低温で吸
着させる。ここで搬送アーム７がこれを受け取り、バル
ブ２５を開いて１０-3Ｔｏｒｒ付近まで排気する。排気
終了後、ゲートバルブ２１が開き、搬送アーム７が半導
体ウェーハを１の主反応容器まで運び、ウェーハ回転・
上昇ステージ１１に受け渡す。そして、搬送アーム７が
予備室２まで戻ると、ゲートバルブ２１が閉じ、高速原
子線によるエッチングを開始する。
【００１３】まず、バルブ３３を開き、フッ素、塩素、
酸素、臭素、水素などの元素およびこれらの化合物であ
るプロセスガスをマスフローコントローラ３４で流量を
制御しながら、高速原子線発生源４に導入する。なお、
真空計３５は高速原子線発生源４の圧力、真空系３６，
３７は主反応容器１の圧力の計測に用いる。次に、高速
原子線発生源４の放電空間にある電極に高圧電源電流導
入端子４２を通して高電圧を印加し、気体原子又は分子
の電気的に中性な高速原子線を発生させる。この時、ビ
ームシャッタ４７は、高速原子線発生源４の前に設置さ
れて、ビームを遮る状態になっている。そして、高速原
子線の線束が安定になったら、ウェーハ回転・上昇ステ
ージ１１が試料の半導体ウェーハを定位置まで上昇さ
せ、ビームシャッタ４７を後退させて、高速原子線を半
導体ウェーハに照射すると同時に、赤外線ランプ４３，
４４で加熱し、ステージ１１を回転させながら、エッチ
ングを行う。またこのとき、質量分析計４８を用いて、
主反応容器１内での反応生成物を計測する。尚、高速原
子線発生源４については、特願平３−２６１２３１号特
許出願等にその詳細が開示されている。
【００１４】エッチングが終了した時点で、ビームシャ
ッタ４７を前進させて高速原子線を遮断する。光電セン
サ４５、反射板４６を用いて、ステージ１１の回転を定
位置で止める。ここで、ゲートバルブ２２が開き、搬送
アーム８が処理の終わった半導体ウェーハを受け取り、
予備室３の中間まで運び、アンローダアーム１０のステ
ージに受け渡す。そこで、ゲートバルブ２２を閉じ、バ
ルブ３０を閉じ、バルブ３９を開いて窒素ガス、または
フッ素、塩素、臭素などのガスを導入し、フッ素、塩
素、臭素などの原子を低温で半導体ウェーハに吸着さ
せ、大気圧付近になったら、ゲートバルブ２４を開く。
半導体ウェーハが載置されるステージには、冷却手段、
例えば液体チッ素の冷却配管が設けられており、半導体
ウェーハを冷却する。そして、アンローダアーム１０
は、上昇して半導体ウェーハを直進機構１４の付随する
アームに受け渡し、直進機構１３で上下するカセットロ
ーダ６に収納する。これでエッチングの全過程が終了す
る。これらの動作は制御盤に備え付けられたコンピュー
タによって自動運転で行われる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるエッチ
ング装置は高速原子線発生源及び半導体ウェーハの冷却
手段を備えている。その結果として、一連の半導体ウェ
ーハのエッチング過程の間に大気との接触がなく不純物
が混入することがないことにくわえて、半導体ウェーハ
表面をフッ素、塩素、臭素などの原子で覆うことにより
清純で微細な加工ができること、また、自動化により処
理速度・処理枚数が増加するなどが挙げられる。また、
本発明は電気的に中性な高速原子線を用いることから、
半導体製造工程において現在重大な問題点となっている
チャージアップの問題、ビームの指向性に起因する垂直
化加工の問題、さらにはイオンによる基板ダメージの問
題等を解決し、そしてそれらの全てが要因となって妨げ
ているより微細な加工精度を追求することを可能にす
る。それに加えて、もう一つの課題である反応速度・選
択性の向上という問題については、高速原子線の元素と
吸着原子をエッチングする基板や薄膜に合わせて選ぶこ
とによって解決できる。さらに１６Ｍ、６４Ｍビットメ
モリへと集積度の高まりに伴う大口径ウェーハにも、以
上の工夫により対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の半導体ウェーハのエッチン
グ装置の説明図。
【図２】本発明の一実施例の半導体ウェーハのエッチン
グ装置のガス系フローの説明図。
【図３】本発明の一実施例の半導体ウェーハのエッチン
グ装置の分析系の説明図。
【符号の説明】
１ 主反応容器 ２，３ 予備室 ４ 高速原子線発生源 ５ カセットローダ ６ カセットアンローダ ７，８ 搬送アーム ９ ローダアーム １０ アンローダアーム １１ ウェーハ回転・上昇ステージ １２，１３，１４，１５ 直進機構 １６ 主ポンプ １７ 粗引きポンプ １９ 主ポンプ ２０ 粗引きポンプ ２１，２２，２３，２４ ゲートバルブ ２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２
バルブ ３３ バルブ ３４ マスフローコントローラー ３５，３６，３７，４０，４１ 真空計 ３８，３９ バルブ ４０，４１ 真空計 ４２ 高圧電源電流導入端子 ４３，４４ 赤外線ランプ ４５ 光電センサ ４６ 反射板 ４７ ビームシャッタ ４８ 質量分析計
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 半導体ウェーハのエッチング装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハのエッ
チング装置に係り、特に高速原子線により半導体ウェー
ハのエッチングを行うエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の加工寸法は年々微細化し、近年
では、１６Ｍ〜６４Ｍビットメモリ等の高度の集積度の
ＬＳＩが製造されようとしている。これら半導体の製造
過程でスパッタリング、ＣＶＤ等で形成された薄膜を、
任意の回路パターンに加工するためのエッチング装置
も、より微細で反応速度が速く選択性が良い加工がで
き、且つ大口径ウェーハに対応した装置が検討されてい
る。
【０００３】従来この種のエッチング装置は、プラズマ
やイオンのような荷電粒子を用いて半導体ウェーハなど
の試料を化学・物理的にエッチングするように構成され
ていたので以下に挙げるような欠点があった。 Ｉ．プラズマを用いたエッチングでは、基板に入射する
荷電粒子や活性種の方向を制御することが出来ないた
め、異方性を持った加工が出来ない。 II．例えばイオンを使ってＳｉＯ2 のような絶縁膜をエ
ッチングする際に、半導体基板自体が帯電し、エッチン
グが進行しなくなったり、絶縁膜の帯電による絶縁破壊
が起こる。 III． イオンビームを使ってエッチングを行う場合に、
イオンどうしの反発力によりビームが発散し、加工精度
が保たれない。 IV．荷電粒子はその電気的な性質から、磁場や雰囲気中
の状態によって影響されやすいので大口径の半導体ウェ
ーハのエッチングが難しい。また、従来この種のエッチ
ング装置では、運転前後、運転中に半導体ウェーハ表面
が装置から出る不純物や雰囲気中の不純物により汚染さ
れるといった欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】係る従来技術の問題点
に鑑み、本発明は半導体ウェーハのエッチング装置で、
異方性のエッチング加工が可能な、半導体ウェーハへの
帯電という問題が生じない、且つ大口径ウェーハに対し
て高精度の加工が可能なエッチング装置を提供するもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウェー
ハのエッチング装置において高速度の電気的に中性の原
子または分子ビームを用い、半導体ウェーハにフッ素、
塩素、臭素などのガスを低温で吸着させることで半導体
ウェーハを清浄に保ち、さらにこの吸着した原子と高速
原子線の相互作用を利用して反応速度、選択性を高める
手段を具備したエッチング装置にある。
【０００６】
【作用】本発明は、予備室においてフッ素、塩素、臭素
などのガスを導入し、これらを低温で吸着させた半導体
ウェーハを主反応室でフッ素、塩素、酸素、臭素、水素
などの元素およびこれらの化合物の高速原子線を照射し
エッチングを行うこと、またエッチング終了後もう一度
フッ素ガスなどを吸着させて半導体ウェーハを清浄に保
つことをもっとも主要な特徴とする。従来の技術では、
ただ主反応室を大気と隔離するために用いていた予備室
を隔離の目的に加え、フッ素、塩素、臭素ガスなどを低
温で吸着することに用いたこと、また、エッチングには
イオンやプラズマではなく電気的に中性な高速原子線を
用い、高速原子線と吸着した原子との相互作用を利用し
ていること、又エッチング終了後もう一度フッ素ガスな
どを吸着させて半導体ウェーハを清浄に保つこと等が異
なる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例の半導体ウェーハの
エッチング装置の説明図であり、符号１は主反応室、
２，３は予備室、４は高速原子線発生源である。符号５
はカセットローダ、６はカセットアンローダ、７，８は
搬送アーム、９はローダアーム、１０はアンローダアー
ム、１１はウエハ回転・上昇ステージであり、これらは
半導体ウェーハを搬送するための搬送系である。符号１
２，１３，１４，１５は直進機構であり、これらはカセ
ットローダ５、アンローダ６を駆動させ、半導体ウェー
ハの受け渡しを行うためのものである。
【０００８】図２は、ガス系フローの説明図であり、
（Ａ）はエッチング装置の正面、（Ｂ）は側面である。
排気系から説明すると、符号１６は主ポンプ、１７は粗
引きポンプであり、これらによって主反応室１、高速原
子線発生源４を排気する。符号１８は粗引きポンプであ
り、予備室２、３を排気する。符号１９は主ポンプ、２
０は粗引きポンプであり、質量分析をするためにある。
符号２１，２２，２３，２４はゲートバルブであり、各
真空容器を分けるために使用される。符号２５，２６，
２７，２８，２９，３０，３１，３２はバルブであり、
各ポンプの排気系を隔離するために使用される。
【０００９】符号３３はバルブ、３４はマスフローコン
トローラ、３５，３６，３７は真空計であり、これら
は、フッ素、塩素、酸素、臭素、水素などの元素および
これらの化合物であるプロセスガスを導入し、圧力を制
御するためのものとして使用される。符号３８，３９は
バルブ、４０，４１は真空計であり、これらは、予備室
２，３に窒素ガス、または、フッ素、塩素、臭素などの
ガスを導入し、圧力を計測するために使用される。
【００１０】図３は、半導体ウェーハの処理・主反応室
の分析系の説明図であり、（Ａ）はエッチング装置の正
面、（Ｂ）は側面である。符号４２は高圧電源電流導入
端子であり、高速原子線発生源４の放電空間で放電を生
じさせるために使用される。符号４３，４４は赤外線ラ
ンプであり、試料の半導体ウェーハを加熱することに用
いる。符号４５は光電センサ、４６は反射板であり、ス
テージの回転を停止させるために備え付けられている。
符号４７は、ビームシャッタであり、高速原子線発生源
４からの高速原子線を遮断するものとして、使用され
る。符号４８は質量分析計であり、主反応室１内の分析
を行うために使用される。
【００１１】以下、本発明の半導体ウェーハのエッチン
グ装置がどのように動作するかを図１、図２、図３を参
照して説明する。ゲートバルブ２１，２２，２３，２４
が閉じた状態で、主反応室１を粗引きポンプ１７を用い
て粗引きし、主ポンプ１６で高真空領域まで排気を行
う。またこれと同時に予備室２，３も粗引きポンプ１８
を用いて１０-3Ｔｏｒｒ付近まで排気する。排気終了
後、バルブ２５を閉じかつ、バルブ３８を開いて窒素ガ
スを導入し、大気圧付近になったら、ゲートバルブ２３
を開く。
【００１２】そして、直進機構１４に付随したアームが
直進機構１２で上下するカセットローダ５から半導体ウ
ェーハを取り出す。そして、ローダアーム９が上昇して
これを受け取り、下降して予備室２へと運び、バルブ２
３を閉じる。バルブ３８を閉じかつ、バルブ２５を開い
て予備室２を１０-3Ｔｏｒｒ付近まで排気する。そし
て、バルブ２５を閉じかつ、バルブ３８を開いて、フッ
素、塩素、臭素などのガスを導入する。予備室２には半
導体ウェーハの冷却手段、例えば半導体ウェーハの載置
されるステージに液体窒素の冷却配管が設けられてお
り、半導体ウェーハを低温に冷却する。この冷却手段を
用いて、導入されたフッ素、塩素、臭素などの原子を半
導体ウェーハに低温で吸着させる。ここで搬送アーム７
がこれを受け取り、バルブ２５を開いて１０-3Ｔｏｒｒ
付近まで排気する。排気終了後、ゲートバルブ２１が開
き、搬送アーム７が半導体ウェーハを１の主反応室まで
運び、ウェーハ回転・上昇ステージ１１に受け渡す。そ
して、搬送アーム７が予備室２まで戻ると、ゲートバル
ブ２１が閉じ、高速原子線によるエッチングを開始す
る。
【００１３】まず、バルブ３３を開き、フッ素、塩素、
酸素、臭素、水素などの元素およびこれらの化合物であ
るプロセスガスをマスフローコントローラ３４で流量を
制御しながら、高速原子線発生源４に導入する。なお、
真空計３５は高速原子線発生源４の圧力、真空計３６，
３７は主反応室１の圧力の計測に用いる。次に、高速原
子線発生源４の放電空間にある電極に高圧電源電流導入
端子４２を通して高電圧を印加し、気体原子又は分子の
電気的に中性な高速原子線を発生させる。この時、ビー
ムシャッタ４７は、高速原子線発生源４の前に設置され
て、ビームを遮る状態になっている。そして、高速原子
線の線束が安定になったら、ウェーハ回転・上昇ステー
ジ１１が試料の半導体ウェーハを定位置まで上昇させ、
ビームシャッタ４７を後退させて、高速原子線を半導体
ウェーハに照射すると同時に、赤外線ランプ４３，４４
で加熱し、ステージ１１を回転させながら、エッチング
を行う。またこのとき、質量分析計４８を用いて、主反
応室１内での反応生成物を計測する。尚、高速原子線発
生源４については、特願平３−２６１２３１号特許出願
等にその詳細が開示されている。
【００１４】エッチングが終了した時点で、ビームシャ
ッタ４７を前進させて高速原子線を遮断する。光電セン
サ４５、反射板４６を用いて、ステージ１１の回転を定
位置で止める。ここで、ゲートバルブ２２が開き、搬送
アーム８が処理の終わった半導体ウェーハを受け取り、
予備室３の中間まで運び、アンローダアーム１０のステ
ージに受け渡す。そこで、ゲートバルブ２２を閉じ、バ
ルブ３０を閉じ、バルブ３９を開いてフッ素、塩素、臭
素などのガスを導入し、フッ素、塩素、臭素などの原子
を低温で半導体ウェーハに吸着させる。半導体ウェーハ
が載置されるステージには、冷却手段、例えば液体チッ
素の冷却配管が設けられており、半導体ウェーハを冷却
する。そして、バルブ３９を閉じかつ、バルブ３０を開
いて、予備室３を１０-3Ｔｏｒｒ付近まで排気する。続
いてバルブ３０を閉じ、バルブ３９を開いて、窒素ガス
を導入し、大気圧付近になったら、ゲートバルブ２４を
開く。そして、アンローダアーム１０は、上昇して半導
体ウェーハを直進機構１５の付随するアームに受け渡
し、直進機構１３で上下するカセットローダ６に収納す
る。これでエッチングの全過程が終了する。これらの動
作は制御盤に備え付けられたコンピュータによって自動
運転で行われる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるエッチ
ング装置は高速原子線発生源及び半導体ウェーハの冷却
手段を備えている。その結果として、一連の半導体ウェ
ーハのエッチング過程の間に大気との接触がなく不純物
が混入することがないことにくわえて、半導体ウェーハ
表面をフッ素、塩素、臭素などの原子で覆うことにより
清純で微細な加工ができること、また、自動化により処
理速度・処理枚数が増加するなどが挙げられる。また、
本発明は電気的に中性な高速原子線を用いることから、
半導体製造工程において現在重大な問題点となっている
チャージアップの問題、ビームの指向性に起因する垂直
化加工の問題、さらにはイオンによる基板ダメージの問
題等を解決し、そしてそれらの全てが要因となって妨げ
ているより微細な加工精度を追求することを可能にす
る。それに加えて、もう一つの課題である反応速度・選
択性の向上という問題については、高速原子線の元素と
吸着原子をエッチングする基板や薄膜に合わせて選ぶこ
とによって解決できる。さらに１６Ｍ、６４Ｍビットメ
モリへと集積度の高まりに伴う大口径ウェーハにも、以
上の工夫により対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の半導体ウェーハのエッチン
グ装置の説明図。
【図２】本発明の一実施例の半導体ウェーハのエッチン
グ装置のガス系フローの説明図。
【図３】本発明の一実施例の半導体ウェーハのエッチン
グ装置の分析系の説明図。
【符号の説明】 １ 主反応室 ２，３ 予備室 ４ 高速原子線発生源 ５ カセットローダ ６ カセットアンローダ ７，８ 搬送アーム ９ ローダアーム １０ アンローダアーム １１ ウェーハ回転・上昇ステージ １２，１３，１４，１５ 直進機構 １６ 主ポンプ １７ 粗引きポンプ １９ 主ポンプ ２０ 粗引きポンプ ２１，２２，２３，２４ ゲートバルブ ２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３
３ バルブ ３ ４ マスフローコントローラー ３５，３６，３７，４０，４１ 真空計 ３８，３９ バルブ ４ ２ 高圧電源電流導入端子 ４３，４４ 赤外線ランプ ４５ 光電センサ ４６ 反射板 ４７ ビームシャッタ ４８ 質量分析計

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 気体原子又は分子の電気的に中性な高速
    原子線を発生する高速原子線発生源を備え、該高速原子
    線を用いて半導体ウェーハをエッチングすることを特徴
    とする半導体ウェーハのエッチング装置。
  2. 【請求項２】 前記半導体ウェーハのエッチング装置に
    おいて、前記半導体ウェーハに低温でガスを吸着するた
    めの冷却手段を予備室に更に備えることを特徴とする半
    導体ウェーハのエッチング装置。
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