JPH08321488A - ドライエッチング方法及びマグネトロンｒｉｅ装置 - Google Patents
ドライエッチング方法及びマグネトロンｒｉｅ装置Info
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- JPH08321488A JPH08321488A JP12819695A JP12819695A JPH08321488A JP H08321488 A JPH08321488 A JP H08321488A JP 12819695 A JP12819695 A JP 12819695A JP 12819695 A JP12819695 A JP 12819695A JP H08321488 A JPH08321488 A JP H08321488A
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- etched
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被エッチング面積が小さいコンタクトホール
エッチング等を良好になし得、かつ同一装置で、被エッ
チング面積が大きいラインアンドスペースのエッチング
や全面エッチバック等を、被エッチング面内において均
一性良くエッチングできるドライエッチング方法及びマ
グネトロンＲＩＥ装置を提供する。 【構成】 マグネトロンＲＩＥ装置を用い、複数個の
上部電極１１，１２を設け、かつ、各上部電極と下部電
極２との距離を可変できる構成としたドライエッチング
方法。例えば被エッチング面積が小さい時には上部中央
電極を上部周辺電極より下部電極に近づけ、被エッチン
グ面積が大きい時には上部中央電極と上部周辺電極が下
部電極から同距離になるように電極距離を変える。複
数個の上部電極１１，１２を持ち、各々の上部電極１
１，１２と下部電極２との距離を可変できるマグネトロ
ンＲＩＥ装置。
エッチング等を良好になし得、かつ同一装置で、被エッ
チング面積が大きいラインアンドスペースのエッチング
や全面エッチバック等を、被エッチング面内において均
一性良くエッチングできるドライエッチング方法及びマ
グネトロンＲＩＥ装置を提供する。 【構成】 マグネトロンＲＩＥ装置を用い、複数個の
上部電極１１，１２を設け、かつ、各上部電極と下部電
極２との距離を可変できる構成としたドライエッチング
方法。例えば被エッチング面積が小さい時には上部中央
電極を上部周辺電極より下部電極に近づけ、被エッチン
グ面積が大きい時には上部中央電極と上部周辺電極が下
部電極から同距離になるように電極距離を変える。複
数個の上部電極１１，１２を持ち、各々の上部電極１
１，１２と下部電極２との距離を可変できるマグネトロ
ンＲＩＥ装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドライエッチング方法
及びマグネトロンＲＩＥ装置に関する。本発明は、例え
ば、半導体装置製造の際に用いるドライエッチング方法
及びマグネトロンＲＩＥ装置として利用できるものであ
り、特に例えば、高度に微細化・集積化された半導体装
置の製造に利用することができ、更に特に、例えば微細
集積化が進行したメモリー素子等の集積半導体回路の製
造に利用することができる。
及びマグネトロンＲＩＥ装置に関する。本発明は、例え
ば、半導体装置製造の際に用いるドライエッチング方法
及びマグネトロンＲＩＥ装置として利用できるものであ
り、特に例えば、高度に微細化・集積化された半導体装
置の製造に利用することができ、更に特に、例えば微細
集積化が進行したメモリー素子等の集積半導体回路の製
造に利用することができる。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】従来、エッチング技術に
おいては、例えばシリコン系絶縁材であるＳｉＯ2 やＳ
ｉ3 Ｎ4 等のドライエッチングは、通常、並行平板プラ
ズマエッチャーにて行われてきた。しかし、微細化が進
むにつれ従来装置では微細な溝に十分にエッチャントを
供給できないため、広い溝と狭い溝でエッチングレート
が異なる、いわゆるマイクロローディング効果が発生し
てしまう。
おいては、例えばシリコン系絶縁材であるＳｉＯ2 やＳ
ｉ3 Ｎ4 等のドライエッチングは、通常、並行平板プラ
ズマエッチャーにて行われてきた。しかし、微細化が進
むにつれ従来装置では微細な溝に十分にエッチャントを
供給できないため、広い溝と狭い溝でエッチングレート
が異なる、いわゆるマイクロローディング効果が発生し
てしまう。
【０００３】そこで、微細な溝に十分にエッチャントを
供給できるように低圧化を行い平均自由行程を延ばすエ
ッチングの開発がなされてきた。単に低圧化をするだけ
では十分なプラズマ密度を得ることができずエッチング
レートが低下してしまうので、低圧領域でも十分なプラ
ズマ密度を得られるようなマグネトロンエッチャーが近
年は主流である。
供給できるように低圧化を行い平均自由行程を延ばすエ
ッチングの開発がなされてきた。単に低圧化をするだけ
では十分なプラズマ密度を得ることができずエッチング
レートが低下してしまうので、低圧領域でも十分なプラ
ズマ密度を得られるようなマグネトロンエッチャーが近
年は主流である。
【０００４】しかし、現行のマグネトロンエッチャー
は、被エッチング面積が小さい例えばコンタクトホール
エッチングの場合は、被エッチング材３であるウエハー
の面内均一性を良好にするために図３に示すように上部
電極を凸形状にする必要がある。凸形状部を符号１ｂで
示す。ところがこの電極形状のまま被エッチング面積が
大きい例えばラインアンドスペースのエッチングや全面
エッチバックを行うと、ウエハー周辺部のエッチングレ
ートが中心部より早くなり、エッチングレートのウエハ
ー面内均一性は±２０％程度と非常に悪い。そのため、
コンタクトホール用とその他のエッチング用に別々の装
置を用意しなければならず、資産コストが増加するう
え、クリーンルーム面積の有効活用をも妨げる。そこ
で、同一装置でコンタクトホールエッチングのみならず
ラインアンドスペースのエッチングや全面エッチバック
をウエハー面内均一性良くエッチングできる技術が望ま
れていた（なお、図３中、符号２は下部電極、４ｓ、４
ｎは磁石、５はＲＦ電源である。他の各図においても同
じ）。
は、被エッチング面積が小さい例えばコンタクトホール
エッチングの場合は、被エッチング材３であるウエハー
の面内均一性を良好にするために図３に示すように上部
電極を凸形状にする必要がある。凸形状部を符号１ｂで
示す。ところがこの電極形状のまま被エッチング面積が
大きい例えばラインアンドスペースのエッチングや全面
エッチバックを行うと、ウエハー周辺部のエッチングレ
ートが中心部より早くなり、エッチングレートのウエハ
ー面内均一性は±２０％程度と非常に悪い。そのため、
コンタクトホール用とその他のエッチング用に別々の装
置を用意しなければならず、資産コストが増加するう
え、クリーンルーム面積の有効活用をも妨げる。そこ
で、同一装置でコンタクトホールエッチングのみならず
ラインアンドスペースのエッチングや全面エッチバック
をウエハー面内均一性良くエッチングできる技術が望ま
れていた（なお、図３中、符号２は下部電極、４ｓ、４
ｎは磁石、５はＲＦ電源である。他の各図においても同
じ）。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
すべく創案されたもので、その目的とする所は、被エッ
チング面積が小さい例えばコンタクトホールエッチング
を良好になし得るとともに、同一装置でそれのみなら
ず、被エッチング面積の比較的大きい例えばラインアン
ドスペースのエッチングや全面エッチバックを、被エッ
チング面内において均一性良くエッチングできるドライ
エッチング方法及びマグネトロンＲＩＥ装置を提供する
ことにある。
すべく創案されたもので、その目的とする所は、被エッ
チング面積が小さい例えばコンタクトホールエッチング
を良好になし得るとともに、同一装置でそれのみなら
ず、被エッチング面積の比較的大きい例えばラインアン
ドスペースのエッチングや全面エッチバックを、被エッ
チング面内において均一性良くエッチングできるドライ
エッチング方法及びマグネトロンＲＩＥ装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【目的を達成するための手段】本発明に係るドライエッ
チング方法は、マグネトロンＲＩＥ装置を用いるドライ
エッチング方法であって、複数個の上部電極を設け、か
つ、各々の上部電極と下部電極との距離を可変できる構
成としたドライエッチング方法であって、これにより上
記目的を達成するものである。
チング方法は、マグネトロンＲＩＥ装置を用いるドライ
エッチング方法であって、複数個の上部電極を設け、か
つ、各々の上部電極と下部電極との距離を可変できる構
成としたドライエッチング方法であって、これにより上
記目的を達成するものである。
【０００７】この場合、被エッチング面積が小さい時に
は上部中央電極が上部周辺電極より下部電極に近づくよ
うに電極距離を変え、被エッチング面積が大きい時には
上部中央電極と上部周辺電極が下部電極から同じ距離に
なるように電極距離を変える構成とすることができる。
は上部中央電極が上部周辺電極より下部電極に近づくよ
うに電極距離を変え、被エッチング面積が大きい時には
上部中央電極と上部周辺電極が下部電極から同じ距離に
なるように電極距離を変える構成とすることができる。
【０００８】本発明に係るマグネトロンＲＩＥ装置は、
互いに対向する上部電極部と下部電極とを有し、上部電
極は複数個の上部電極を備え、かつ、各々の上部電極と
下部電極との距離を可変できる構成としたマグネトロン
ＲＩＥ装置であって、これにより上記目的を達成するも
のである。
互いに対向する上部電極部と下部電極とを有し、上部電
極は複数個の上部電極を備え、かつ、各々の上部電極と
下部電極との距離を可変できる構成としたマグネトロン
ＲＩＥ装置であって、これにより上記目的を達成するも
のである。
【０００９】この場合、上部電極部は、被エッチング材
と対向する上部中央電極と、その周辺の上部周辺電極と
を備え、被エッチング面積が小さい時には上部中央電極
が上部周辺電極より下部電極に近づくように電極距離を
変え、被エッチング面積が大きい時には上部中央電極と
上部周辺電極が下部電極から同じ距離になるように電極
距離を変える機構を備えたマグネトロンＲＩＥ装置とす
ることができる。
と対向する上部中央電極と、その周辺の上部周辺電極と
を備え、被エッチング面積が小さい時には上部中央電極
が上部周辺電極より下部電極に近づくように電極距離を
変え、被エッチング面積が大きい時には上部中央電極と
上部周辺電極が下部電極から同じ距離になるように電極
距離を変える機構を備えたマグネトロンＲＩＥ装置とす
ることができる。
【００１０】
【作用】本発明によれば、マグネトロンＲＩＥ装置を用
いてドライエッチングを行う際、複数個の上部電極を設
け、かつ、各々の上部電極と下部電極との距離を可変で
きる構成としたので、当該距離を変えることによって、
被エッチング面積が小さい例えばコンタクトホールエッ
チングのみならず、同一装置で被エッチング面積の比較
的大きい例えばラインアンドスペースのエッチングや全
面エッチバックを、被エッチング面内において均一性良
くエッチングすることができる。
いてドライエッチングを行う際、複数個の上部電極を設
け、かつ、各々の上部電極と下部電極との距離を可変で
きる構成としたので、当該距離を変えることによって、
被エッチング面積が小さい例えばコンタクトホールエッ
チングのみならず、同一装置で被エッチング面積の比較
的大きい例えばラインアンドスペースのエッチングや全
面エッチバックを、被エッチング面内において均一性良
くエッチングすることができる。
【００１１】例えば具体的には、被エッチング面積が小
さい時には上部中央電極が上部周辺電極より下部電極に
近づくように電極距離を変え、被エッチング面積が大き
い時には上部中央電極と上部周辺電極が下部電極から同
じ距離になるように電極距離を変えることによって、同
一装置を用いて、いずれの場合でも、良好なエッチング
を実現できる。
さい時には上部中央電極が上部周辺電極より下部電極に
近づくように電極距離を変え、被エッチング面積が大き
い時には上部中央電極と上部周辺電極が下部電極から同
じ距離になるように電極距離を変えることによって、同
一装置を用いて、いずれの場合でも、良好なエッチング
を実現できる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について具体的に説明す
る。但し、当然のことではあるが、本発明は以下の実施
例により限定を受けるものではない。
る。但し、当然のことではあるが、本発明は以下の実施
例により限定を受けるものではない。
【００１３】実施例１ この実施例は、本発明を、半導体デバイス製造の際に利
用することができるウエハーエッチング用ドライエッチ
ング方法及びマグネトロンＲＩＥ装置として具体化した
ものである。図１及び図２を参照する。
用することができるウエハーエッチング用ドライエッチ
ング方法及びマグネトロンＲＩＥ装置として具体化した
ものである。図１及び図２を参照する。
【００１４】本実施例においては、複数個の上部電極１
１，１２を持ち、各々の上部電極１１，１２と下部電極
２との距離を可変できるマグネトロンＲＩＥ装置を使用
し、これを用いたドライエッチングを実施する。これに
より、従来の技術の問題を解決する。つまり、被エッチ
ング面積が小さいコンタクトホール等のエッチング時に
は上部中央電極１１が上部周辺電極１２より下部電極２
に近づくように電極距離を変え（図１）、被エッチング
面積が大きいラインアンドスペースのエッチングや全面
エッチバック等の時には上部中央電極１１と上部周辺電
極１２が下部電極２から同じ距離になるように電極距離
を変える（図２）手段を用いる。
１，１２を持ち、各々の上部電極１１，１２と下部電極
２との距離を可変できるマグネトロンＲＩＥ装置を使用
し、これを用いたドライエッチングを実施する。これに
より、従来の技術の問題を解決する。つまり、被エッチ
ング面積が小さいコンタクトホール等のエッチング時に
は上部中央電極１１が上部周辺電極１２より下部電極２
に近づくように電極距離を変え（図１）、被エッチング
面積が大きいラインアンドスペースのエッチングや全面
エッチバック等の時には上部中央電極１１と上部周辺電
極１２が下部電極２から同じ距離になるように電極距離
を変える（図２）手段を用いる。
【００１５】この結果、同一の装置の使用について、被
エッチング面積が小さいコンタクトホールエッチングの
みならず被エッチング面積が大きいラインアンドスペー
スのエッチングや全面エッチバック等のエッチングに対
しても、良好な面内均一性を得ることが可能となる。こ
れによりマグネトロンＲＩＥ装置を用いてドライエッチ
ングを行っているＳＲＡＭやＡＳＩＣ等の半導体デバイ
スの製造において、資産コストの低減やクリーンルーム
面積の有効利用が行える。
エッチング面積が小さいコンタクトホールエッチングの
みならず被エッチング面積が大きいラインアンドスペー
スのエッチングや全面エッチバック等のエッチングに対
しても、良好な面内均一性を得ることが可能となる。こ
れによりマグネトロンＲＩＥ装置を用いてドライエッチ
ングを行っているＳＲＡＭやＡＳＩＣ等の半導体デバイ
スの製造において、資産コストの低減やクリーンルーム
面積の有効利用が行える。
【００１６】更に具体的に、図１及び図２を参照して、
本実施例を説明する。ここでは、コンタクトホール用Ｓ
ｉＯ2 エッチング及びＬＯＣＯＳ酸化用マスクＳｉ3 Ｎ
4 エッチングを同一装置にてエッチングする場合を示
す。
本実施例を説明する。ここでは、コンタクトホール用Ｓ
ｉＯ2 エッチング及びＬＯＣＯＳ酸化用マスクＳｉ3 Ｎ
4 エッチングを同一装置にてエッチングする場合を示
す。
【００１７】コンタクトホール用ＳｉＯ2 エッチングを
行う場合は、被エッチング面積が小さいので、図１に示
すように、上部中央電極１１が上部周辺電極１２より下
部電極２に近づくように電極距離を変える。例えば上部
中央電極１１と下部電極２の距離を５ｃｍとし、上部周
辺電極１２と下部電極２の距離を６ｃｍとする。エッチ
ング条件は以下のようにする。
行う場合は、被エッチング面積が小さいので、図１に示
すように、上部中央電極１１が上部周辺電極１２より下
部電極２に近づくように電極距離を変える。例えば上部
中央電極１１と下部電極２の距離を５ｃｍとし、上部周
辺電極１２と下部電極２の距離を６ｃｍとする。エッチ
ング条件は以下のようにする。
【００１８】 ガス：ＣＨＦ3 ＝６０ｓｃｃｍ，ＣＯ＝２４０ｓｃｃｍ 圧力：５．３Ｐａ ＲＦパワー：１２００Ｗ
【００１９】ＬＯＣＯＳ酸化用マスクＳｉ3 Ｎ4 エッチ
ングを行う場合は、被エッチング面積が大きいので、図
２に示すように、上部中央電極１１と上部周辺電極１２
が下部電極２から同じ距離になるように電極距離を変え
る。例えば上部中央電極１１も上部周辺電極１２も下部
電極２との距離を６ｃｍとする。エッチング条件は以下
のようにする。
ングを行う場合は、被エッチング面積が大きいので、図
２に示すように、上部中央電極１１と上部周辺電極１２
が下部電極２から同じ距離になるように電極距離を変え
る。例えば上部中央電極１１も上部周辺電極１２も下部
電極２との距離を６ｃｍとする。エッチング条件は以下
のようにする。
【００２０】ガス：Ｃ4 Ｆ8 ＝５ｓｃｃｍ，Ｏ2 ＝４ｓ
ｃｃｍ，Ａｒ＝１００ｓｃｃｍ 圧力：２．７Ｐａ ＲＦパワー：８００Ｗ
ｃｃｍ，Ａｒ＝１００ｓｃｃｍ 圧力：２．７Ｐａ ＲＦパワー：８００Ｗ
【００２１】従来装置では、コンタクトホール用ＳｉＯ
2 エッチングレートのウエハー面内均一性は±３％で、
ＬＯＣＯＳ酸化用マスクＳｉ3 Ｎ4 エッチングレートの
ウエハー面内均一性は±２０％であったのに対し、この
装置では、コンタクトホール用ＳｉＯ2 エッチングレー
トのウエハー面内均一性は±３％で、ＬＯＣＯＳ酸化用
マスクＳｉ3 Ｎ4 エッチングレートのウエハー面内均一
性も±３％と、どちらのエッチングレートについてもウ
エハー面内均一性は良好であった。
2 エッチングレートのウエハー面内均一性は±３％で、
ＬＯＣＯＳ酸化用マスクＳｉ3 Ｎ4 エッチングレートの
ウエハー面内均一性は±２０％であったのに対し、この
装置では、コンタクトホール用ＳｉＯ2 エッチングレー
トのウエハー面内均一性は±３％で、ＬＯＣＯＳ酸化用
マスクＳｉ3 Ｎ4 エッチングレートのウエハー面内均一
性も±３％と、どちらのエッチングレートについてもウ
エハー面内均一性は良好であった。
【００２２】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、被エッチ
ング面積が小さい例えばコンタクトホールエッチングを
良好になし得るとともに、同一装置でそれのみならず、
被エッチング面積の比較的大きい例えばラインアンドス
ペースのエッチングや全面エッチバックを、被エッチン
グ面内において均一性良くエッチングできるという効果
が得られる。
ング面積が小さい例えばコンタクトホールエッチングを
良好になし得るとともに、同一装置でそれのみならず、
被エッチング面積の比較的大きい例えばラインアンドス
ペースのエッチングや全面エッチバックを、被エッチン
グ面内において均一性良くエッチングできるという効果
が得られる。
【図１】 実施例１の説明図であり、被エッチング面積
が小さい場合を示す。
が小さい場合を示す。
【図２】 実施例１の説明図であり、被エッチング面積
が大きい場合を示す。
が大きい場合を示す。
【図３】 従来構造のマグネトロンＲＩＥ装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【符号の説明】 １ 上部電極部 １１ 上部中央電極 １２ 上部周辺電極 ３ 被エッチング材（ウエハー）
Claims (4)
- 【請求項１】マグネトロンＲＩＥ装置を用いるドライエ
ッチング方法であって、 複数個の上部電極を設け、かつ、各々の上部電極と下部
電極との距離を可変できる構成としたドライエッチング
方法。 - 【請求項２】被エッチング面積が小さい時には上部中央
電極が上部周辺電極より下部電極に近づくように電極距
離を変え、被エッチング面積が大きい時には上部中央電
極と上部周辺電極が下部電極から同じ距離になるように
電極距離を変える構成とした請求項１に記載のドライエ
ッチング方法。 - 【請求項３】互いに対向する上部電極部と下部電極とを
有し、上部電極は複数個の上部電極を備え、かつ、各々
の上部電極と下部電極との距離を可変できる構成とした
マグネトロンＲＩＥ装置。 - 【請求項４】上部電極部は、被エッチング材と対向する
上部中央電極と、その周辺の上部周辺電極とを備え、被
エッチング面積が小さい時には上部中央電極が上部周辺
電極より下部電極に近づくように電極距離を変え、被エ
ッチング面積が大きい時には上部中央電極と上部周辺電
極が下部電極から同じ距離になるように電極距離を変え
る機構を備えた請求項３に記載のマグネトロンＲＩＥ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12819695A JPH08321488A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | ドライエッチング方法及びマグネトロンｒｉｅ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12819695A JPH08321488A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | ドライエッチング方法及びマグネトロンｒｉｅ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321488A true JPH08321488A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14978841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12819695A Pending JPH08321488A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | ドライエッチング方法及びマグネトロンｒｉｅ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08321488A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006511059A (ja) * | 2002-12-20 | 2006-03-30 | ラム リサーチ コーポレーション | 半導体チャンバ、及びプラズマ処理チャンバ内のプラズマの制御方法 |
| TWI397100B (zh) * | 2005-06-13 | 2013-05-21 | Lam Res Corp | 電漿反應器及其使用方法 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP12819695A patent/JPH08321488A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006511059A (ja) * | 2002-12-20 | 2006-03-30 | ラム リサーチ コーポレーション | 半導体チャンバ、及びプラズマ処理チャンバ内のプラズマの制御方法 |
| US8518211B2 (en) * | 2002-12-20 | 2013-08-27 | Lam Research Corporation | System and method for controlling plasma with an adjustable coupling to ground circuit |
| TWI397100B (zh) * | 2005-06-13 | 2013-05-21 | Lam Res Corp | 電漿反應器及其使用方法 |
| KR101283830B1 (ko) * | 2005-06-13 | 2013-07-08 | 램 리써치 코포레이션 | 전극 피스의 독립적 움직임을 이용한 에칭 레이트 균일성개선 |
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