JPS6369987A - Dry etching apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To regulate an etching shape under a mask, by providing a means for calculating the distribution angle of plasma ions incident on a base plate by means of ion density of plasma, electron temp. and electric potential of plasma, self-bias voltage of an electrode and the density of gas for forming plasma or the like. CONSTITUTION:Self-bias voltage Vdc generating on an RF electrode 2 provided with a sample 6 is inputted to a measuring apparatus 8. A probe terminal 10 is impressed with voltage from a variable voltage source 11 and current-voltage characteristics of plasma are measured with an ammeter 12 and a voltmeter 13. Electron temp., ion density and potential of plasma are calculated from this measured valve in an arithmetic unit 14 and inputted to memories 15-17. The impressed voltage of a sheath region is calculated from the value of the measuring apparatus 8 and the memory 17 in an arithmetic unit 18, memorized 19 and also indicated on an indicator 20. Further sheath width is calculated from the value of memories 15, 16, 19 in an arithmetic unit 21 and memorized 22. Furthermore the gas pressure of a reaction chamber 1 is measured with a manometer 23. These value is inputted to an arithmetic unit 28 and the angle distribution of ions is calculated and indicated 29.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反応性イオンエツチングを用いたドライエツ
チング装置に６′シし、特にマスクで被った基板のマス
ク下のエツチング形状を１整することのできるドライエ
ツチング装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applied to a dry etching apparatus using reactive ion etching to uniformly adjust the etching shape under the mask of a substrate covered with a mask. This invention relates to a dry etching device that can be used for dry etching.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来ドライエツチングでは、反応性イオンエツチング（
以後ＲＩＥと略称する）が広く用いられている。In conventional dry etching, reactive ion etching (
(hereinafter abbreviated as RIE) is widely used.

ＲＩＥテハプラズマ発生機構とエツチングＩｌｌが相互
に閃連しているため、それぞれ独立して制御することが
できず、エツチングの安定性及び再現性の向上を計るた
めに、ＲＦ　ｍ力が印加されるｌｉ［でのＲＦ　１１圧
をモニタして、その値が一定となる様にＲＦ　ｌｌｉ力
を制御したり、ガス圧力を制をする方式が用いられてい
る。また、ＲＦ　？！Ｉ極上に発生すモニタできる装置
（例えば、第３図に示すもの）が知られている。Since the RIE plasma generation mechanism and the etching Ill are connected to each other, they cannot be controlled independently, and RF force is applied to improve etching stability and reproducibility. A method is used in which the RF 11 pressure at li[ is monitored and the RF 11 pressure is controlled or the gas pressure is controlled so that the value remains constant. Also, RF? ! Devices (such as those shown in FIG. 3) are known that can monitor the occurrence of I-poles.

鵠ドライエツチング装置は反応室（ハ内に設置されたＲ
Ｆ電極（コ）に整合器（３）を介してＲＦ　ｉ源（＆ｌ
の電力を入力し、ＲＦ電極（２）とアース？＋！　ｆｆ
ｉ　（ｊ＋との間にプラズマを発生させて前記ＲＦ　電
極上にｖ置された試料側）をエツチングできるように構
成され、ＲＦＴｔ杯（，２）に発生するＶｄｃを減衰器
（７）を介してＶｄｃ表示装置（ざ）に表示できるよう
になっている。ここで反応室（ハ、アース１！極（５１
及びＲＦ　ｍ源（４’ｌはアース（９）に接続されてい
る。通常のＲＩＥ条件ではＶｄｃの絶対値が数百Ｖｏｌ
ｔであるため、減衰器（７）を用いＴ：　Ｖｄｃを／／
ｌ　０００程度に減衰させてオシロスコープ等を内蔵し
たｖｄＣ表示装置（ざ）に表示することが広く用いられ
ている。ここで、前記■ｄＣはプラズマ領域とＲＦ電極
（２）との間に発生するシース領域の電位差に相等する
ため、シース領域を横切って試料（乙）に入射するイオ
ンの加速電圧の目安となることが知られている。The dry etching device is installed in the reaction chamber (R).
An RF i source (&l
Input power to RF electrode (2) and ground? +! ff
i (the sample side placed on the RF electrode by generating plasma between the RF electrode and the RF electrode), and the Vdc generated at the RFT (, 2) is transmitted through the attenuator (7). It can be displayed on a Vdc display device. Here, the reaction chamber (ha, earth 1! pole (51
and RF m source (4'l is connected to ground (9). Under normal RIE conditions, the absolute value of Vdc is several hundred Vol.
Since t, use the attenuator (7) to T: Vdc//
It is widely used to attenuate the signal to about l 000 and display it on a VDC display device with a built-in oscilloscope or the like. Here, the above dC is equivalent to the potential difference in the sheath region generated between the plasma region and the RF electrode (2), and therefore serves as a guideline for the acceleration voltage of ions that cross the sheath region and enter the sample (B). It is known.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記従来のドライエツチング装置におい
ては、マスクを用いてサブミクロン幅の微細パターンを
基板に形成する際に必要となるイオンの試料への入射角
度をモニタできないという重大な問題点があった。However, the conventional dry etching apparatus described above has a serious problem in that it is not possible to monitor the angle of incidence of ions on the sample, which is necessary when forming a fine pattern with a submicron width on a substrate using a mask.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、上記問題点を解決するために反応室内のプラ
ズマ生成用ガスに高周波電力を印加して生じせしめたプ
ラズマを用いて基板をエツチングするドライエツチング
装置において、プラズマ状態を測定するプローブ端子、
該プローブ端子の測定結果からプラズマのイオン密度ｎ
１とプラズマの電子温度Ｔｅとプラズマ電位■ｐを算出
する演算器、基板を設置したＭｉ棲のセルフバイアス電
圧Ｖｃｌｃを測定する測定器、反応室内の圧力を測定す
るガス圧力測定器、該ガス圧力測定器の測定結果から反
応室内の中性状態のプラズマ生成用ガスの密度ｎを算出
する演算器、プラズマのイオン密度ｎｉとプラズマの電
子温度Ｔｅとプラズマ電位ｖｐとセルフバイアス電位ｖ
ｄＣと中性状態のプラズマ生成用ガスの密度ｎとから基
板に入射するプラズマイオンの角度分布を算出する演算
器とを設けている０ 上記各演算器は各々独立の演算器を設けても又大型の演
ｎ器で共用する形で設けても良い。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a dry etching apparatus that etches a substrate using plasma generated by applying high frequency power to a plasma generating gas in a reaction chamber.
From the measurement results of the probe terminal, the plasma ion density n
1, an arithmetic unit that calculates the plasma electron temperature Te and plasma potential ■p, a measuring device that measures the self-bias voltage Vclc of the Mi cell on which the substrate is installed, a gas pressure measuring device that measures the pressure inside the reaction chamber, and the gas pressure. A computing unit that calculates the density n of the plasma generation gas in the neutral state in the reaction chamber from the measurement results of the measuring instrument, the ion density ni of the plasma, the electron temperature Te of the plasma, the plasma potential vp, and the self-bias potential v
A computing unit is provided for calculating the angular distribution of plasma ions incident on the substrate from dC and the density n of the plasma generating gas in a neutral state.The above computing units may each be provided with an independent computing unit. It may be provided in such a way that it is shared by large-sized processors.

〔作　用〕[For production]

プラズマにより発生したイオンはシース領域を横切って
試料に入射しなければならない。ガス圧力が０．／ＴＯ
ｒｒのＡｒプラズマを例にすると、シース幅とイオンの
平均自由行程は双方とも／朋程度であるため、イオンが
シース領域を走行する途中で中性粒子と衝突する確率は
無視できないことになる。この確率は、シース幅が厚く
、ガス圧力が高い条件ではさらに増加する。ここで、試
料に入射するまでの間に、イオンが中性粒子と衝突する
確率Ｐは、イオン−中性粒子衝突断面積σがイオンの運
動エネルギーに依存することを考慮して、ＤＣ放電モデ
ルによる時間平均で表わすと、Ｐ　−／　　−ｅｘｐ　
（−ｄｉｓ／ｌ□　＋　５Ｐ　　ｔｒ（ｘ’）／ｌｒ□
ｒｌｘ　’　　）と表わされる。ただし、（１）式にお
いてｄｉｓ　：　シース幅 ｌｏ：シース入口でのイオンの平均自由行程ｆ（ｘ））
：シース内の場所ｘｉでの衝突断面積（ただし、Ｘｔは
シース幅ｄｉｓで規格化した） グ０　：シース入口での衝突勿１面積 である。従って、衝突確率Ｐは、シース幅ｄｉｓ。Ions generated by the plasma must cross the sheath region and enter the sample. Gas pressure is 0. /TO
Taking the Ar plasma of rr as an example, the sheath width and the mean free path of the ions are both on the order of /, so the probability that the ions will collide with neutral particles while traveling through the sheath region cannot be ignored. This probability increases further under conditions of thick sheath width and high gas pressure. Here, the probability P of an ion colliding with a neutral particle before it enters the sample is calculated using the DC discharge model, taking into account that the ion-neutral particle collision cross section σ depends on the kinetic energy of the ion. Expressed as a time average by P −/−exp
(-dis/l□ + 5P tr(x')/lr□
rlx'). However, in equation (1), dis: sheath width lo: mean free path of ions at the sheath entrance f(x))
: Collision cross-sectional area at location xi within the sheath (Xt is normalized by the sheath width dis) G0: Collision cross-sectional area at the sheath entrance. Therefore, the collision probability P is the sheath width dis.

平均自由行程１０．Ｍｙ突断面積ｔｒ（ｘ〆）から求め
ることができる。Mean free path 10. It can be determined from the My projection area tr(x〆).

先ず、シース幅ｄ工Ｓは、シース内のイオン電流がイオ
ン自身の空間電荷で制御されると考えたときのＬａｎｇ
ｍｕｉｒ−Ｃｈｉｌｄの式を用いてと表わされる。ただ
し、（２）式においてε０：真空の誘電率 ｅ　’　：　ｎａｔｕｒａｌ　ｌｏｇａｒｉｔｈｍ　ｂ
ａｓｅｅ：素電荷 ｋ　：　ＢＯ１ｔＺｍａｎ定数 Ｔｅ：電子温度 ｖｐ：プラズマ電位 ＶａＣ：シースのバイアス電圧 髄テ、イオン密度ｎｉから計算できる。ここで、Ｔｅ、
Ｖｐ、ｎｉはＬｏｎｇｍｕｉｒプローブ法ニヨり測定で
きる。また、ＶａＣは従来法で説明した通り、オシロス
フープの表示値から求めることができる。First, the sheath width d is the Lang
It is expressed using the muir-Child equation. However, in equation (2), ε0: Vacuum permittivity e': natural logarithm b
asee: Elementary charge k: BO1tZman constant Te: Electron temperature vp: Plasma potential VaC: Sheath bias voltage It can be calculated from the ion density ni. Here, Te,
Vp and ni can be measured by the Longmuir probe method. Further, as explained in the conventional method, VaC can be determined from the value displayed on the oscilloscope hoop.

次に、平均自由行程ｌｏは、次式から １０−　ｙ７ｎｖ（、Ｉｓ） と与えられる。ただし、（３）式においてｎ：中性粒子
の密度 σ０：シース入口での衝突断面積 である。ここで、中性粒子の密度ｎはＲＩＥ装置のガス
圧力から容易に求めることができる。Next, the mean free path lo is given as 10-y7nv(, Is) from the following equation. However, in equation (3), n: density of neutral particles σ0: collision cross section at the sheath entrance. Here, the density n of the neutral particles can be easily determined from the gas pressure of the RIE apparatus.

さらに、シース内の衝突断面積σ（ｘ’）は面突断面積
のイオン運動エネルギーによる変化ｃｒ（Ｖｌと、シー
スの電位分布Ｖ（ｘ’）から表わされる。ここで、衝突
断面積についての既知データからσ（■をＣｈｉｌｄの
式で表わされることを用いると、シース内の任意の場所
での衝突断面積σ＜ｘｔ＞が求められる。Furthermore, the collision cross-section inside the sheath σ(x') is expressed by the change cr (Vl) in the plane bump cross-section due to ion kinetic energy and the potential distribution V(x') in the sheath. Using the fact that σ(■ is expressed by Child's equation) from known data, the collision cross section σ<xt> at any location within the sheath can be determined.

即ち、（１）式の衝突確率は、プラズマ状態の測定値と
、衝突断面積の既知データから求めることができる。次
に、イオンの角度分布の表式を導く。That is, the collision probability in equation (1) can be determined from the measured value of the plasma state and the known data of the collision cross section. Next, we derive the expression for the angular distribution of ions.

ここで、中性粒子に散乱されて試料へ斜入射するイオン
には、−回だけ散乱されたものと二回以上散乱されたも
のがある。従って、試料へ斜入射するイオンの角度分布
を求めるには多重散乱を考幌 慮しなけ゛ればならない。しかし、シース轄ａｉｓが平
均自由行程１０よりも短い場合（ｄｉｓ＜＜ｌｏ）には
、−回だけ散乱されるイオンが大多数であるから、−回
だけ散乱されるとして近似できる。ここで、シース内の
微小領域（、ｒ、、ｒ十ｄｘ）で散乱されて試料に入Ｑ
−すする確率Ｐ　（ｘ）　ａｘは、Ｐ（ｘ）ｄ、ｒ−ｋ
（、ｒ）ｄ、ｒ−ｅ、ｒｐ（−ｆＳｌＳｌ（（ｒｌｄｘ
）　　（４１と表わされる。ただし、（４）式において
ｋ（ｘｌ：シース内の場所Ｘでの衝突係数である。なお
、（４）式をシース領域（ｏ、ｄｉｓ）で積分する際に
、衝突係数ｋ　ｆ、ｒｌが中性粒子の密度ｎと場所Ｘで
の衝突断面積ｆ（、ｒ）の積で、ｋ（、ｒｌ−ｎ・σ（
ｘ）　　　　　　　（５１と表わされることを用い、さ
らにｘｔ−ｘｌａ１Ｓ　　とすると（１）式が得られる
。Here, ions that are scattered by neutral particles and obliquely enter the sample include those that are scattered only - times and those that are scattered twice or more. Therefore, multiple scattering must be taken into consideration when determining the angular distribution of ions obliquely incident on the sample. However, when the sheath region ais is shorter than the mean free path 10 (dis<<lo), the majority of ions are scattered - times, so it can be approximated that the ions are scattered - times. Here, Q
-Probability of sipping P(x) ax is P(x)d, r−k
(,r)d,re,rp(-fSlSl((rldx
) (expressed as 41. However, in equation (4), k(xl: collision coefficient at location X within the sheath.) When integrating equation (4) over the sheath region (o, dis), The collision coefficient k f,rl is the product of the neutral particle density n and the collision cross section f(,r) at location X, and k(,rl-n・σ(
x) (Using the expression 51 and further setting xt-xla1S, equation (1) is obtained.

試料表面でのイオンの速度は、イオンの質号と散乱後の
イオンの速度およびシース電場（前述したシースの電位
分布ｖ　（ｘ’＞から求まる）で表わされる。これを用
いると、試料へ斜入射するイオンの角度分布ｆ（のが計
算できる。ここで、散乱後のイオンの速度は、散乱を記
述するイオン−中性粒子間ポテンシャルの既知データか
ら求められる。The velocity of ions on the sample surface is expressed by the quality number of the ions, the velocity of the ions after scattering, and the sheath electric field (determined from the sheath potential distribution v (x'>) described above. Using this, it is possible to The angular distribution f of the incident ions can be calculated. Here, the velocity of the ions after scattering is determined from known data of the ion-neutral potential that describes the scattering.

本発明のドライエツチング装置は、上記イオン密度ｎ１
９％予湿度Ｔｅ、プラズマを位ｖｐｌシースのバイアス
電位ＶａＣ，中性粒子の密ｐｎの各変数の測定器を有す
るため、既知のプラズマのイオン種、＋ヵ□４納工、８
４卆・バ、４ルギー々か田いて−ト記計算式に基づいて
角度分布ｆ（θ］を計算することができる。The dry etching apparatus of the present invention has the above ion density n1
Since we have measuring instruments for each variable such as 9% prehumidity Te, plasma position vpl sheath bias potential VaC, and neutral particle density pn, we can measure the known plasma ion species,
The angular distribution f(θ] can be calculated based on the following formulas:

〔実　施　例〕〔Example〕

次に本発明の実施例を図面とともに説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は、本発明の一実施例を説明するための概略ブロ
ック図である。（１）は反応室、（２）はＲＦＸ！。FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining one embodiment of the present invention. (1) is the reaction chamber, (2) is RFX! .

（３）は整合器、（４）はＲＦ　発振器、（５）はアー
ス型締、（６）は試料を示し、反応室（１）内に設置さ
れたＲＦ電極（２）に整合器（３）を介してＲＦ発振器
（鉤のｔ力を入力し、上記ＲＦＩＩ！極（２）とアース
電ｆｆｉ　（りとの間にプラズマを発生させて試料−）
のエツチングを行なう。(3) is a matching device, (4) is an RF oscillator, (5) is an earth clamp, and (6) is a sample. ) through the RF oscillator (to generate a plasma between the above RFII! pole (2) and the ground electrode (sample -))
Perform etching.

試料（乙）が設置されているＲＦ電極（２）に発生する
セルフバイアス電圧■ｄＣは、減衰器（７）を介してＶ
ｄｃ測定器（ざ）に入力する。ここで、■ｄｃはＲＦ電
＆　（、！１に発生するＤＯ翫圧であるから、Ｖｄｃ測
定器（めはオシロスコープを内蔵したもので描成される
。−子温度Ｔｅ＋イオン密度ｎ１．プラズマ電位Ｖｐは
、Ｌａｎｇｍｕｉｒプローブ法により測定できる。反応
室（１）の内に装置されたプローブ端子（１０）に可変
電圧源（／ｌ）から電圧を印加し、電流計（／２）、Ｍ
ｉ圧計（１３）によりプラズマの電流−電圧特性を測定
する。この測定値を演算器（ハ・に入力し、上記電流−
電圧特性からＴｅ　＋　ｎ　ｉ＋　Ｖｐを算出し、各々
をメモＩＪ（／ｊ）〜（１７）へ入力する。第１図では
、Ｔｅのメモリを（／ｊ）、ｎｉのメモリを（＃）、Ｖ
ｐのメモリを（１７）として説明する。ここで、Ｔｅ。The self-bias voltage ■dC generated at the RF electrode (2) where the sample (B) is installed is reduced to V via the attenuator (7).
Input into a dc measuring device. Here, dc is the DO pressure generated at RF voltage & (, !1, so it is drawn with a Vdc measuring device (the one with a built-in oscilloscope) - temperature Te + ion density n1. plasma potential Vp can be measured by the Langmuir probe method.A voltage is applied from a variable voltage source (/l) to the probe terminal (10) installed in the reaction chamber (1), and an ammeter (/2), M
The current-voltage characteristics of the plasma are measured using an i-pressure meter (13). Input this measured value into the calculator (C), and
Te + n i + Vp is calculated from the voltage characteristics and each is input into the memo IJ (/j) to (17). In Figure 1, the memory of Te is (/j), the memory of ni is (#), and the memory of V
The memory of p will be explained as (17). Here, Te.

ｎｉ、Ｖｐの算出方法については、例えばへ田吉典著「
気体放電」（近代科学社）のＰ／／６〜Ｐ／３０に解説
がある。For information on how to calculate ni and Vp, see Yoshinori Heda's ``
There is an explanation on pages 6 to 30 of ``Gas Discharge'' (Kinda Kagakusha).

（＃）、（／９）から演算器（Ｆ／）Ｋ入力し、（２）
式のシース幅ｄｉｓを前記演算器（２１）により算出し
て、メモリ（コ２）に入力する。反応室（１）のガス圧
力をガス圧力計（２３）により測定し、シース入口での
イオン−中性粒子衝突断ｍ１積σ○が入力しであるメモ
ＩＪ（、！４０からｔｆ□を読み出して、（３）式から
シース入口での平均自由行程２０を演算器（，２５）に
より算出する。前記演算器（２よ）の計算結果をメシー
ス幡ｄ工Ｓ、シース入口での平均自由行程１０が全て算
出され、各々メモリ（／９）、（ココ）、（コ乙）他に
、イオン散乱を記述するイオン−中性粒子間ポテンシャ
ルの既知データから計算できることは、本実施例の原理
で説明したとおりである。前記イオン−中性粒子間ポテ
ンシャルの既知データが入力しであるメモリ（２７）及
び前記メモリ（／９）。(#), (/9) to the arithmetic unit (F/)K input, (2)
The sheath width dis in the formula is calculated by the arithmetic unit (21) and input into the memory (2). The gas pressure in the reaction chamber (1) is measured by the gas pressure gauge (23), and the ion-neutral particle collision cutoff m1 product σ○ at the sheath inlet is input, and tf□ is read from the memo IJ (,!40). Then, the mean free path 20 at the sheath entrance is calculated from equation (3) using the computing unit (25).The calculation result of the computing unit (2) is calculated as Based on the principle of this example, all 10 are calculated and can be calculated from the memory (/9), (here), (here) and other known data of the ion-neutral potential that describes ion scattering. As explained above, the memory (27) and the memory (/9) into which the known data of the ion-neutral particle potential are input.

Ｃ２２）、（２６）を演算器（２８）に入力して（ゲ）
式からイオンの角度分布を算出して、表示装置（２９）
に表示する。C22), (26) are input to the arithmetic unit (28) and (ge)
The angular distribution of ions is calculated from the formula and displayed on the display device (29).
to be displayed.

布が各々の表示装＃（２０）、（Ｊり）に表示できる。Cloth can be displayed on each display device #(20), (Jri).

ここで前述の手法を用いて、Ａｒプラズマ斜入射イオン
の角度分布ｆ（のをシミュレーションによって求めた結
果を第一図に示す。ただし、イオンの入射エネルギーに
よる衝突断面積の変化には、Ａｒ＋　−Ａｒの実験デー
タ（Ｗ、　Ｈ，Ｏｒａｍｅｒ：Ｊ、　Ｃｈｅｍｐｈｙｓ
、　ＬＬ、　ｇ≠／（／ｑ１））を用い、シース＠ｄｉ
ｓと平均自由行程ｌｏの比がｄｉｓ／ｌ□−０，／の場
合にの角度分布ｆ（のであり、斜入射イオンが合計で７
ｆ（のである。なお、イオンが試料に垂直入射する場合
をθ−００とした。Figure 1 shows the results obtained by simulation of the angular distribution f(of obliquely incident ions in Ar plasma using the method described above. However, the change in the collision cross section due to the incident energy of the ions is Experimental data of Ar (W, H, Oramer: J, Chemphys
, LL, g≠/(/q1)), sheath @di
When the ratio of s to mean free path lo is dis/l□-0,/, the angular distribution f(is, and the total number of obliquely incident ions is 7
f(). Note that the case where ions are perpendicularly incident on the sample is defined as θ-00.

上記実施例では、演算器（２８）で計算された結果を表
示装置（２ｑ）により表示する様に構成していたが、計
算した結果に基づいて高周波電圧、反応室内のガス圧等
に制御を行なう制御回路を設は表示装置等を設けない装
置等も考えられる。In the above embodiment, the result calculated by the calculator (28) is displayed on the display device (2q), but the high frequency voltage, gas pressure in the reaction chamber, etc. are controlled based on the calculated result. It is also possible to consider an apparatus that does not have a display device or the like, but is equipped with a control circuit for the purpose of controlling the image.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

においでは不可能であった試料表面でのイオンの入射角
度をオンラインで計算処理することができる。又本発明
によれば、マスクを用いたサブミク・　　ロンの幅のパ
ターンエツチングを行なう際、マスク下のアンダカット
等を基板に入射するンサマイオンの角度分布をモニタリ
ングにより防止することができ、良好なエツチングを実
施することができる。It is possible to calculate the incident angle of ions on the sample surface online, which was not possible with odor. Furthermore, according to the present invention, when etching a pattern with a width of submicron using a mask, it is possible to prevent the angular distribution of the ions entering the substrate through undercuts under the mask by monitoring, thereby ensuring good etching. can be carried out.

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

第１図は本発明のドライエツチング装置の一例ノフロッ
ク図、第２図は本発明のドライエツチング装置を用いて
計算した角度分布ｆ（θ）のシミュレーション結果、第
３図は従来のドライエツチング装置のブロック図である
。 第２図 入射角度θ　（ｄｅｇｒｅｅ　） 第３図Fig. 1 is a noflock diagram of an example of the dry etching apparatus of the present invention, Fig. 2 is a simulation result of the angular distribution f(θ) calculated using the dry etching apparatus of the present invention, and Fig. 3 is a diagram of a conventional dry etching apparatus. It is a block diagram. Figure 2 Incident angle θ (degree) Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）反応室内のプラズマ生成用ガスに高周波電力を印
加して生じせしめたプラズマを用いて基板をエッチング
するドライエッチング装置において、プラズマの状態を
測定するプローブ端子（１０）、該プローブ端子の測定
結果からプラズマのイオン密度ｎｉとプラズマの電子温
度Ｔｅとプラズマ電位Ｖｐを算出する演算器（１４）、
基板を設置した電極のセルフバイアス電圧Ｖｄｃを測定
する測定器（８）、反応室内の圧力を測定するガス圧力
測定器（２３）、該ガス圧力測定器の測定結果から反応
室内の中性状態のプラズマ生成用ガスの密度ｎを算出す
る演算器（２５）、プラズマのイオン密度ｎｉとプラズ
マの電子温度Ｔｅとプラズマ電位Ｖｐとセルフバイアス
電位Ｖｄｃと中性状態のプラズマ生成用ガスの密度ｎと
から基板に入射するプラズマイオンの角度分布を算出す
る演算器（２８）とを設けたことを特徴とするドライエ
ッチング装置。(1) In a dry etching apparatus that etches a substrate using plasma generated by applying high frequency power to a plasma generation gas in a reaction chamber, a probe terminal (10) for measuring the state of plasma, and measurement of the probe terminal a computing unit (14) that calculates the plasma ion density ni, the plasma electron temperature Te, and the plasma potential Vp from the results;
A measuring device (8) that measures the self-bias voltage Vdc of the electrode on which the substrate is installed, a gas pressure measuring device (23) that measures the pressure inside the reaction chamber, and a neutral state of the reaction chamber based on the measurement results of the gas pressure measuring device. A computing unit (25) that calculates the density n of the plasma generation gas from the ion density ni of the plasma, the electron temperature Te of the plasma, the plasma potential Vp, the self-bias potential Vdc, and the density n of the plasma generation gas in a neutral state. A dry etching apparatus comprising: a computing unit (28) for calculating the angular distribution of plasma ions incident on a substrate.