JPS6236825A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
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- JPS6236825A JPS6236825A JP17583085A JP17583085A JPS6236825A JP S6236825 A JPS6236825 A JP S6236825A JP 17583085 A JP17583085 A JP 17583085A JP 17583085 A JP17583085 A JP 17583085A JP S6236825 A JPS6236825 A JP S6236825A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体集積回路等を製造する工程に用いるドラ
イエツチング装置に関するものである。
イエツチング装置に関するものである。
半導体集積回路等の製造工程で使用されるドライエツチ
ング法には、プラズマエツチング法や反応性スパッタエ
ツチング法などがあり、これらのエツチング法は現在広
く使用されている。これらのエツチング法においては反
応性ガスを減圧下で放電してラジカルやイオンなどの反
応種を発生させ、被エツチング基板の表面と反応させて
エツチングを行うものである。このようなドライエラチ
ンぐ法は、加工精度において溶液エツチング法より優れ
ているため、加工寸法が微細化して1μmレベルのパタ
ーンの加工が必要となっている状況下では、益々重要な
技術となっている。しかしながら、プラズマエツチング
法や反応性スパッタエツチング法においては、放電容器
内に被エツチング基板を設置するため、荷電粒子による
被エツチング基板の損傷が生じやすく、また、プラズマ
の熱輻射などによりレジストが劣化するなどの問題点が
あり、何らかの対策が望まれている。
ング法には、プラズマエツチング法や反応性スパッタエ
ツチング法などがあり、これらのエツチング法は現在広
く使用されている。これらのエツチング法においては反
応性ガスを減圧下で放電してラジカルやイオンなどの反
応種を発生させ、被エツチング基板の表面と反応させて
エツチングを行うものである。このようなドライエラチ
ンぐ法は、加工精度において溶液エツチング法より優れ
ているため、加工寸法が微細化して1μmレベルのパタ
ーンの加工が必要となっている状況下では、益々重要な
技術となっている。しかしながら、プラズマエツチング
法や反応性スパッタエツチング法においては、放電容器
内に被エツチング基板を設置するため、荷電粒子による
被エツチング基板の損傷が生じやすく、また、プラズマ
の熱輻射などによりレジストが劣化するなどの問題点が
あり、何らかの対策が望まれている。
なお、この種の装置として関連するものには例えば特開
昭60−34012号公報等が挙げられる。
昭60−34012号公報等が挙げられる。
したがって、本発明の目的は上述の欠点を克服し、荷電
粒子による基板の損傷やプラズマからの熱輻射によるレ
ジストの劣化を抑えたエツチング装置を提供することに
ある。
粒子による基板の損傷やプラズマからの熱輻射によるレ
ジストの劣化を抑えたエツチング装置を提供することに
ある。
上記目的を達成するため本発明においては、ラジカルを
発生する手段と、該ラジカルを形成する第1のガス、前
記第1のガスのラジカルを被エツチング基板を設置した
反応室に導入する手段,エッチングに用いる第2のガス
(反応性ガス)を前記被エツチング基板を設置した反応
室に導入する手段とを備えてなり、前記第1のガスのラ
ジカルと前記第2のガスとの反応により活性化した第2
のガスの活性種と前記被エツチング基板との反応で前記
被エツチング基板をエツチングするようにエツチング装
置を構成したことを特徴としている。
発生する手段と、該ラジカルを形成する第1のガス、前
記第1のガスのラジカルを被エツチング基板を設置した
反応室に導入する手段,エッチングに用いる第2のガス
(反応性ガス)を前記被エツチング基板を設置した反応
室に導入する手段とを備えてなり、前記第1のガスのラ
ジカルと前記第2のガスとの反応により活性化した第2
のガスの活性種と前記被エツチング基板との反応で前記
被エツチング基板をエツチングするようにエツチング装
置を構成したことを特徴としている。
かかる本発明の特徴的な構成によって、荷電粒子やプラ
ズマ発生部から離れた位置で被エツチング基板をエツチ
ングできるようになるため荷電粒子による基板の損傷や
プラズマからの熱輻射によるレジストの劣化を抑えた低
温のドライエツチングが可能となった。
ズマ発生部から離れた位置で被エツチング基板をエツチ
ングできるようになるため荷電粒子による基板の損傷や
プラズマからの熱輻射によるレジストの劣化を抑えた低
温のドライエツチングが可能となった。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明の第1の実施例のドライエツチング装置
を示す概略構成図である。1は反応室、2は該反応室に
設置された基板(例えばn型シリコン半導体)である。
を示す概略構成図である。1は反応室、2は該反応室に
設置された基板(例えばn型シリコン半導体)である。
ラジカルを形成する第1のガスのガス溜め3から出た第
1のガス(例えば水素又は希ガスで希釈した水素)は、
弁4を経たのちラジカル発生部5でラジカル(例えば不
対電子を有する原子状水素)に変換されたのち、反応室
1に導入される。ラジカル発生部11におけるラジカル
への変換手段としては、マイクロ波放電やグロー放電な
どの放電方式が適している。一方、反応性ガスのガス溜
め6から流出した第2のガス(例えば塩素ガスや塩化水
素ガス)は弁7.管8を経て反応室1に導入される。反
応室1に導入された原子状水素ラジカルは、別に導入さ
れた塩素ガスと反応し、その結果塩素ラジカルを生成す
る。
1のガス(例えば水素又は希ガスで希釈した水素)は、
弁4を経たのちラジカル発生部5でラジカル(例えば不
対電子を有する原子状水素)に変換されたのち、反応室
1に導入される。ラジカル発生部11におけるラジカル
への変換手段としては、マイクロ波放電やグロー放電な
どの放電方式が適している。一方、反応性ガスのガス溜
め6から流出した第2のガス(例えば塩素ガスや塩化水
素ガス)は弁7.管8を経て反応室1に導入される。反
応室1に導入された原子状水素ラジカルは、別に導入さ
れた塩素ガスと反応し、その結果塩素ラジカルを生成す
る。
活性化した第2のガス(塩素ラジカル)は被エツチング
基板と反応し、該基板をエツチングする。
基板と反応し、該基板をエツチングする。
尚9は排気管である。ラジカル発生部5は、反応室1か
ら離れた位置にある為、該発生部で生成した荷電粒子が
反応室に入射し、被エツチング基板2にダメージを与え
る可能性は極めて少ない。
ら離れた位置にある為、該発生部で生成した荷電粒子が
反応室に入射し、被エツチング基板2にダメージを与え
る可能性は極めて少ない。
第2図は本発明の第2の実施例を示す装置の部分構成図
である。本実施例は、被エツチング基板面上で第1のガ
スのラジカルと第2のガス(反応性ガス)とを均一に反
応させるのに適している。
である。本実施例は、被エツチング基板面上で第1のガ
スのラジカルと第2のガス(反応性ガス)とを均一に反
応させるのに適している。
第2図(A)は正面図、同図(B)はその上面図である
。ラジカルを発生させるための第1のガスは、ラジカル
発生部(図示せず)でラジカル(例えば原子状水素ラジ
カル)に変換されたのち管10、分岐管11及び11′
(第2図(A)においては図示を省略)、更には環状管
12に設けられた噴出口1.3,1.4,15,16か
ら反応室に導入される。一方、反応性ガスのガス溜め(
図示せず)から流出した第2のガスは、管172分岐管
18及び18′ (第2図(A)においては省略)、更
には環状管19(第2図(B)においては省略)、に設
けられた噴出口20,21,22.23から反応室]−
に導入される。第2図の実施例においては、ラジカルに
変換された第1のガスを導く環状管12から下方に延び
た噴出口13,14,1.5゜16は、環状管12の下
方に設けられた第2のガス(反応性ガス)を導く環状管
19と同一平面に設置されている。すなわち、第1のガ
スのラジカルの噴出口13,14,15.16及び第2
のガス(反応性ガス)の噴出口13と第のガス(反応性
ガス)の噴出口20,21,22,23は同一平面で互
いに等間隔の位置に設けられている。したがって第2図
の実施例では、第1−のガスのラジカルの噴出口13と
第2のガス(反応性ガス)の噴出口20及び21との成
す角度は、基板2の中心から見て45°となっている。
。ラジカルを発生させるための第1のガスは、ラジカル
発生部(図示せず)でラジカル(例えば原子状水素ラジ
カル)に変換されたのち管10、分岐管11及び11′
(第2図(A)においては図示を省略)、更には環状管
12に設けられた噴出口1.3,1.4,15,16か
ら反応室に導入される。一方、反応性ガスのガス溜め(
図示せず)から流出した第2のガスは、管172分岐管
18及び18′ (第2図(A)においては省略)、更
には環状管19(第2図(B)においては省略)、に設
けられた噴出口20,21,22.23から反応室]−
に導入される。第2図の実施例においては、ラジカルに
変換された第1のガスを導く環状管12から下方に延び
た噴出口13,14,1.5゜16は、環状管12の下
方に設けられた第2のガス(反応性ガス)を導く環状管
19と同一平面に設置されている。すなわち、第1のガ
スのラジカルの噴出口13,14,15.16及び第2
のガス(反応性ガス)の噴出口13と第のガス(反応性
ガス)の噴出口20,21,22,23は同一平面で互
いに等間隔の位置に設けられている。したがって第2図
の実施例では、第1−のガスのラジカルの噴出口13と
第2のガス(反応性ガス)の噴出口20及び21との成
す角度は、基板2の中心から見て45°となっている。
尚24は基板台であり、該基板台に基板2を固定したの
ち、該基板台24を移動機構(図示せず)によって上方
に移動させ、所望の位置に設置することができる。
ち、該基板台24を移動機構(図示せず)によって上方
に移動させ、所望の位置に設置することができる。
第3図は、本発明の第3の実施例を示す図である。本実
施例は、複数の基板を同時にエツチングするのに適して
いる。図には4枚の基板25゜26.27.28を同時
処理する方式が示されている。本実施例は、第2図の実
施例で示した装置を4固並列に組み合わせた構成となっ
ている。第1のガスは、ラジカル発生部(図示せず)で
ラジカル(例えば原子状水素ラジカル)に変換されたの
ち4本の分岐管に分かれ、第3図の管29゜30.31
,32へと流れてくる。流入してきた第1のガスのラジ
カルは、第2図(A)y’ (B)の実施例で述べた経
路により反応室内に噴出する。
施例は、複数の基板を同時にエツチングするのに適して
いる。図には4枚の基板25゜26.27.28を同時
処理する方式が示されている。本実施例は、第2図の実
施例で示した装置を4固並列に組み合わせた構成となっ
ている。第1のガスは、ラジカル発生部(図示せず)で
ラジカル(例えば原子状水素ラジカル)に変換されたの
ち4本の分岐管に分かれ、第3図の管29゜30.31
,32へと流れてくる。流入してきた第1のガスのラジ
カルは、第2図(A)y’ (B)の実施例で述べた経
路により反応室内に噴出する。
一方、第2のガス(反応性ガス)は管33から散状に伸
びた分岐管34,35,36,3.7を経たのち、第2
図(A)、(B)の実施例で述べた経路により反応室内
に噴出する。このような装置構成により、複数の被エツ
チング半導体基板を均一に同時エツチングすることがで
きる。
びた分岐管34,35,36,3.7を経たのち、第2
図(A)、(B)の実施例で述べた経路により反応室内
に噴出する。このような装置構成により、複数の被エツ
チング半導体基板を均一に同時エツチングすることがで
きる。
第2図(A)、(B)の実施例では、環状管12は第1
のガスのラジカルを導き、環状管19は第2のガス(反
応性ガス)を導いているが、環状管12と19の上下関
係を逆転して、環状管]。2を通して第2のガスを、環
状管19を通して第1−のガスのラジカルを導入しても
よい。また第2図の実施例では、環状管12及び]9に
は噴出口はそれぞれ4箇所設置されているが、所望の数
に増減してもよい。但しその場合、被エツチング基板2
上において、ラジカル並びに反応性ガスが均一に混合す
ることが必要であり、噴出口の数の増減に伴って、分岐
管の数(例えば第2図の実施例については11.11’
及び18,1.8’に相当し、第1−及び第2のガス共
分岐管は2本である。)も増減して、おのおののガスに
ついては、各噴出口から反応室に導入されるガス流量を
そろえることが望ましい。
のガスのラジカルを導き、環状管19は第2のガス(反
応性ガス)を導いているが、環状管12と19の上下関
係を逆転して、環状管]。2を通して第2のガスを、環
状管19を通して第1−のガスのラジカルを導入しても
よい。また第2図の実施例では、環状管12及び]9に
は噴出口はそれぞれ4箇所設置されているが、所望の数
に増減してもよい。但しその場合、被エツチング基板2
上において、ラジカル並びに反応性ガスが均一に混合す
ることが必要であり、噴出口の数の増減に伴って、分岐
管の数(例えば第2図の実施例については11.11’
及び18,1.8’に相当し、第1−及び第2のガス共
分岐管は2本である。)も増減して、おのおののガスに
ついては、各噴出口から反応室に導入されるガス流量を
そろえることが望ましい。
上記実施例においては、第2のガス(反応性ガス)とし
て塩素や塩化水素の例をのべたが、半導体のエツチング
プロセスで広く用いられるハロゲン元素を含有するその
他のガスも有効利用することができる。
て塩素や塩化水素の例をのべたが、半導体のエツチング
プロセスで広く用いられるハロゲン元素を含有するその
他のガスも有効利用することができる。
第1図の実施例の説明に於いてラジカルを発生させる為
の第1のガスとして水素を利用する形態と共に希ガスで
希釈した水素を利用する形11!itをのべたが、後者
の実施形態の場合、例えば放電により原子状水素を発生
させたとき、同時に希ガスの準安定励起分子も生成する
。このような場合反応室には活性な原子状水素と共に高
いエネルギー状態の準安定励起分子が導入される。した
がって反応室内では、原子状水素ラジカルによるラジカ
ル反応と共に、準安定励起分子によるエネルギー伝達が
並行して進行する為、第2のガス(反応性ガス)の活性
化反応が効率よく進行する。
の第1のガスとして水素を利用する形態と共に希ガスで
希釈した水素を利用する形11!itをのべたが、後者
の実施形態の場合、例えば放電により原子状水素を発生
させたとき、同時に希ガスの準安定励起分子も生成する
。このような場合反応室には活性な原子状水素と共に高
いエネルギー状態の準安定励起分子が導入される。した
がって反応室内では、原子状水素ラジカルによるラジカ
ル反応と共に、準安定励起分子によるエネルギー伝達が
並行して進行する為、第2のガス(反応性ガス)の活性
化反応が効率よく進行する。
尚ラジカル発生部で生成する荷電粒子が反応室に流入す
るのを防ぐ為に、例えば特許公開公報昭60−3401
3に例示されている如きイオンコレクターを、ラジカル
発生部のガス下流側に設置してもよい。
るのを防ぐ為に、例えば特許公開公報昭60−3401
3に例示されている如きイオンコレクターを、ラジカル
発生部のガス下流側に設置してもよい。
本発明に近い別の公知例として、原子状水素ラジカルと
原料ガスとのラジカル反応により固体薄膜を形成する方
法があり、詳細は、公開特許公報昭60−34012に
記述されている。
原料ガスとのラジカル反応により固体薄膜を形成する方
法があり、詳細は、公開特許公報昭60−34012に
記述されている。
以上のべたように本発明により、荷電粒子やプラズマ発
生部から離れた位置で被エツチング基板をエツチングで
きるようになり、荷電粒子による基板の損傷やプラズマ
からの熱輻射によるレジストの劣化を抑えた低温のドラ
イエツチングが可能となった6
生部から離れた位置で被エツチング基板をエツチングで
きるようになり、荷電粒子による基板の損傷やプラズマ
からの熱輻射によるレジストの劣化を抑えた低温のドラ
イエツチングが可能となった6
第1図は本発明の第1の実施例のドライエツチング装置
の概略構成図、第2図は本発明の第2の実施例の装置の
部分構成図、(A)は正面図、(B)は上面図、第3図
は本発明の第3の実施例の装置の部分構成図である。 1・・・反応室、2,25,26,27.28・・・被
エツチング基板、3・・・第1のガス源、5・・・ラジ
カル発生部、6・・・第2のガス(反応性ガス)源、9
・・・排気管。
の概略構成図、第2図は本発明の第2の実施例の装置の
部分構成図、(A)は正面図、(B)は上面図、第3図
は本発明の第3の実施例の装置の部分構成図である。 1・・・反応室、2,25,26,27.28・・・被
エツチング基板、3・・・第1のガス源、5・・・ラジ
カル発生部、6・・・第2のガス(反応性ガス)源、9
・・・排気管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ラジカルを発生する手段と、該ラジカルを形成する
第1のガス、前記第1のガスのラジカルを被エッチング
基板を設置した反応室に導入する手段,エッチングに用
いる第2のガス(反応性ガス)を前記被エッチング基板
を設置した反応室に導入する手段とを備えてなり、前記
第1のガスのラジカルと前記第2のガスとの反応により
活性化した第2のガスの活性種と前記被エッチング基板
との反応で前記被エッチングすることを特徴とするドラ
イエッチング基板をエッチング装置。 2、前記ラジカルが原子状水素であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のドライエッチング装置。 3、前記第2のガスがハロゲン元素を含有するガスであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項のドライエッ
チング装置。 4、前記ラジカルを、気体放電により形成することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のドライエッチング
装置。 5、前記反応室内において、環状管に設けられた複数の
噴出口から前記第1のガスのラジカルと第2のガス(反
応性ガス)とを噴出する構成であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のドライエッチング装置。 6、前記第1のガスのラジカルと第2のガス(反応性ガ
ス)とを噴出する2つの環状管を一対とし、該一対の環
状管を複数対備え、複数の被エッチング基板を並行して
エッチングすることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のドライエッチング装置。 7、前記第1のガスが希ガスで希釈されたガスであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のドライエッ
チング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17583085A JPS6236825A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17583085A JPS6236825A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | ドライエツチング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6236825A true JPS6236825A (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=16002962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17583085A Pending JPS6236825A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6236825A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63229717A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エツチング方法 |
JP2018174340A (ja) * | 2013-03-15 | 2018-11-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 高対称四重ガス注入によるプラズマリアクタ |
-
1985
- 1985-08-12 JP JP17583085A patent/JPS6236825A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63229717A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エツチング方法 |
JP2018174340A (ja) * | 2013-03-15 | 2018-11-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 高対称四重ガス注入によるプラズマリアクタ |
US11244811B2 (en) | 2013-03-15 | 2022-02-08 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with highly symmetrical four-fold gas injection |
US11728141B2 (en) | 2013-03-15 | 2023-08-15 | Applied Materials, Inc. | Gas hub for plasma reactor |
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