Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6339095B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6339095B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6339095B2
JPS6339095B2 JP53014361A JP1436178A JPS6339095B2 JP S6339095 B2 JPS6339095 B2 JP S6339095B2 JP 53014361 A JP53014361 A JP 53014361A JP 1436178 A JP1436178 A JP 1436178A JP S6339095 B2 JPS6339095 B2 JP S6339095B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
ions
etched
sample
plasma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53014361A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54107674A (en
Inventor
Yasuhiro Horiike
Masahiro Shibagaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP1436178A priority Critical patent/JPS54107674A/en
Publication of JPS54107674A publication Critical patent/JPS54107674A/en
Publication of JPS6339095B2 publication Critical patent/JPS6339095B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は反応性ガスのイオンを用いて半導体
等を微細加工するドライエツチング装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a dry etching apparatus for finely processing semiconductors and the like using reactive gas ions.

集積回路の製造工程における多結晶シリコン
(Poly−Si)や窒化シリコン(Si3N4)等の膜は、
最近、フツ硝酸系の溶液による湿式に代つて、プ
ラズマエツチングと呼ばれる乾式(ドライ)によ
りエツチングされている。プラズマエツチング方
法の概要は、フレオン系のガスを真空容器内に導
入し、0.1〜1Torr下の圧力で高周波電力を加え
てガスプラズマを生成し、その中で活性なフツ素
によつてSiF4を作り、これを排気することでエツ
チングを達成するものである。この方法はホトレ
ジストを直接エツチングマスクとして用いること
ができる等、種々の長所を有し、集積回路製造に
多く採用されている。しかし、この方法では等方
的なエツチングが行われるため、例えば第1図に
示すようにSiO2膜で被覆された基板1上のPoly
−Si膜2をホトレジスト3をマスクとしてエツチ
ングすると、Poly−Si膜2の厚さ分だけホトレ
ジスト3の下にアンダーカツトを生じる。それ
故、この方法はLSlの最小パターン寸法が3〜4μ
m程度のデバイスにしか用いられず、1〜2μm
のパターンのデバイスをめざすVLSIには適用で
きない。このアンダーカツトはエツチングが化学
反応のみで行われることに起因している。
Films such as polycrystalline silicon (Poly-Si) and silicon nitride (Si 3 N 4 ) used in the manufacturing process of integrated circuits are
Recently, a dry method called plasma etching has been used instead of a wet method using a fluoro-nitric acid solution. The outline of the plasma etching method is to introduce Freon-based gas into a vacuum chamber, apply high-frequency power at a pressure of 0.1 to 1 Torr to generate gas plasma, and SiF 4 is etched by active fluorine in the gas plasma. Etching is achieved by creating and exhausting this. This method has various advantages, such as the ability to use photoresist directly as an etching mask, and is often employed in the manufacture of integrated circuits. However, since this method performs isotropic etching, for example, as shown in FIG .
When the -Si film 2 is etched using the photoresist 3 as a mask, an undercut is created under the photoresist 3 by the thickness of the poly-Si film 2. Therefore, this method requires a minimum pattern size of 3 to 4μ for LSL.
It is only used for devices with a diameter of 1 to 2 μm.
It cannot be applied to VLSI, which aims to be a device with this pattern. This undercut is caused by the fact that etching is performed only by chemical reaction.

これに対し、最近、物理的なスパツタリング作
用を加味した反応性スパツタリングエツチング方
法が検討されている。この方法は第2図に示すよ
うに、金属性真空容器11を用い、内部を拡散ポ
ンプ等により10-6Torr以下まで排気した後、
CF4、C2F6、C3F8のC−F結合をもつ反応性ガス
を導入して10-3Torr程度の圧力となるように調
整し、電極12と真空容器11との間に13.56M
Hzの高周波電力13を印加してガスプラズマ14
を生成し、電極12上の試料台15に載せた試料
16をエツチングするものである。17,18は
それぞれガス導入系、排気系に連なるバルブ、1
9はテフロン等の絶縁スペーサである。従来のプ
ラズマエツチング法では必ずSiの方がSiO2より
エツチング速度が大きくなるが、この方法では
CF4ガスを用いた場合、試料台15が石英製のと
きにはSiとSiO2とでほぼ同じエツチング速度で
あり、試料台15がテフロンや炭素製のときには
SiO2の方がSiより約5倍早くエツチングされる
ことが報告されている(S.Matsuo他、Jap.J.A.
P.vol16、No.1P.175(1977))。そして、この方法
によれば、ホトレジストをマスクとしてPoly−
Si膜をエツチングすると、ほとんどアンダーカツ
トのないエツチングが行われる。
In contrast, a reactive sputtering etching method that incorporates a physical sputtering effect has recently been studied. As shown in Fig. 2, this method uses a metallic vacuum container 11, evacuates the inside to 10 -6 Torr or less using a diffusion pump, etc., and then
A reactive gas having a C-F bond such as CF 4 , C 2 F 6 , or C 3 F 8 is introduced and adjusted to a pressure of about 10 -3 Torr, and a 13.56M
Gas plasma 14 is generated by applying high frequency power 13 of Hz.
The sample 16 placed on the sample stage 15 on the electrode 12 is etched. 17 and 18 are valves connected to the gas introduction system and exhaust system, respectively;
9 is an insulating spacer made of Teflon or the like. In conventional plasma etching methods, the etching rate of Si is always higher than that of SiO2 , but with this method,
When using CF 4 gas, when the sample stage 15 is made of quartz, the etching rate is almost the same for Si and SiO 2 , and when the sample stage 15 is made of Teflon or carbon, the etching rate is approximately the same.
It has been reported that SiO 2 is etched approximately 5 times faster than Si (S. Matsuo et al., Jap.JA
P.vol16, No.1P.175 (1977)). According to this method, the photoresist is used as a mask and Poly-
When etching a Si film, it is etched with almost no undercuts.

しかし、この方法では試料がプラズマ中にある
ため、プラズマの輻射熱、電力損失および500〜
1000Vで加速されたイオンによる衝撃等によつて
試料温度がエツチング中に急激に上昇し、試料の
みならずホトレジストも変質してエツチングされ
てしまう。この結果、ホトレジストの端部が後退
し、結局、アンダーカツトはないものの作成され
るパターンの最小寸法は先に説明したプラズマエ
ツチング法による場合とほぼ同じになつてしま
う。また、この方法ではエツチング断面は急峻に
なるが、例えば配線の段切れ防止のためにテーパ
をつけたエツチングをしたいと考えても不可能で
ある。更に、この方法でPoly−Si/SiO2/Si系
のエツチングを連続的に行うには、ガスを変え、
試料台を変えなければならず、作業が非常に難し
い。
However, in this method, since the sample is in the plasma, the radiant heat of the plasma, power loss, and
The sample temperature rises rapidly during etching due to the impact of ions accelerated at 1000V, and not only the sample but also the photoresist is altered and etched. As a result, the edges of the photoresist recede, and although there is no undercut, the minimum dimensions of the pattern created are approximately the same as those obtained by the plasma etching method described above. Furthermore, although this method results in a steep etching cross section, it is impossible to perform tapered etching to prevent disconnection of wiring, for example. Furthermore, in order to continuously perform poly-Si/SiO 2 /Si etching using this method, it is necessary to change the gas and
The work is extremely difficult as the sample stage must be changed.

そこで本発明者らは、先に真空容器内で放電部
と被エツチング材配置部とを分離し、例えば
C2F6ガスを放電させてプラズマを生成して、こ
のプラズマ中から反応性陽イオンのみを引出して
被エツチング材配置部に導くようにする方法を提
案した。
Therefore, the present inventors first separated the discharge part and the material-to-be-etched part in a vacuum container, and, for example,
We proposed a method in which plasma is generated by discharging C 2 F 6 gas, and only reactive cations are extracted from this plasma and guided to the area where the material to be etched is placed.

第3図は、前記放電部と被エツチング材配置部
とが分離された構造のドライエツチング装置の簡
単な概略構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a simple schematic structure of a dry etching apparatus in which the discharge section and the etched material placement section are separated.

ドライエツチング装置30は、大きく分けて放
電室31とエツチング室32で構成されている。
放電室31内には、フイラメント陰極33が配置
されており、陽極である放電室31壁との間に交
流電源34から電圧を印加することにより放電室
31内に放電を生起せしめるようになつている。
前記放電室31とエツチング室32の開口部には
多数の透孔が穿設された2個の電極35,36が
設けられ、さらにそれら電極35,36相互間に
環状の絶縁部材を介在させて気密を保つ如くに構
成されている。このようにして放電室31とエツ
チング室32は連通されている。前記2個の電極
35,36の内、電極35は正の高電位に保持さ
れるグリツド、電極36は零電位に保持されるグ
リツドであり、これらの電極により放電室31内
で生成されたイオンは、引出し加速されてエツチ
ング室32内へ導かれる。
The dry etching apparatus 30 is roughly composed of a discharge chamber 31 and an etching chamber 32.
A filament cathode 33 is disposed within the discharge chamber 31, and by applying voltage from an AC power source 34 between the anode and the wall of the discharge chamber 31, a discharge is generated within the discharge chamber 31. There is.
Two electrodes 35 and 36 having a large number of through holes are provided at the openings of the discharge chamber 31 and the etching chamber 32, and an annular insulating member is interposed between the electrodes 35 and 36. It is constructed to maintain airtightness. In this way, the discharge chamber 31 and the etching chamber 32 are communicated with each other. Of the two electrodes 35 and 36, the electrode 35 is a grid held at a positive high potential, and the electrode 36 is a grid held at zero potential, and the ions generated in the discharge chamber 31 by these electrodes are is accelerated and guided into the etching chamber 32.

一方、エツチング室32内には、被エツチング
物37を保持するために保持機構38が設けられ
たものとなつている。
On the other hand, a holding mechanism 38 is provided within the etching chamber 32 to hold the object 37 to be etched.

この装置によるドライエツチング方法によれ
ば、イオンの引出し加速電圧とSiO2、Poly−Si
およびホトレジスタのエツチング速度の関係は第
4図のようになる。図から明らかなように、
SiO2のエツチング速度は単調に増大しているの
に対し、Poly−Siの場合は600Vまではエツチン
グ速度が小さく、それ以上で急激にエツチング速
度が増大し、約900VでSiO2と反転する。従つて
この方法では、同じガスを用いて、単にイオンの
引出し加速電圧を変えるだけでPoly−Si/
SiO2/Si系のエツチングを連続的に行うことが
できる。また、試料がプラズマから離隔されてい
るため、試料台を自転、公転可能としておくこと
により、所望のテーパ・エツチングも可能であ
り、試料も水冷することもできる。第4図で、ホ
トレジストのエツチング速度が低いのはこの水冷
の結果と考えられる。
According to the dry etching method using this device, the ion extraction acceleration voltage and SiO 2 , Poly-Si
The relationship between etching speed and photoresistor etching speed is as shown in FIG. As is clear from the figure,
While the etching rate of SiO 2 increases monotonically, in the case of Poly-Si, the etching rate is small up to 600V, increases rapidly above that, and reverses to that of SiO 2 at about 900V. Therefore, this method uses the same gas and simply changes the ion extraction acceleration voltage to produce Poly-Si/Si.
Etching of SiO 2 /Si system can be performed continuously. Furthermore, since the sample is separated from the plasma, desired taper etching is possible by allowing the sample stage to rotate and revolve, and the sample can also be water-cooled. The low etching rate of the photoresist in FIG. 4 is considered to be a result of this water cooling.

しかし、この方法ではSiO2のエツチング速度
がイオンの引出し加速電圧に比例しており、
SiO2/Siのエツチングの高い選択比が得られる
600V以下の範囲で、SiO2に対して高いエツチン
グ速度を得ることは、イオン量が加速電圧で予め
決定されていることから困難である。
However, in this method, the etching rate of SiO 2 is proportional to the ion extraction acceleration voltage.
High etching selectivity of SiO 2 /Si can be obtained
It is difficult to obtain a high etching rate for SiO 2 in the range of 600 V or less because the amount of ions is predetermined by the accelerating voltage.

このように第3図に示した如きドライエツチン
グ装置を用いてC2F6等の反応性のエツチングガ
スでSiO2/PolySiをエツチングする場合、その
選択比は第4図に示したように比較的高い値が得
られるが、SiO2のエツチング速度はせいぜい400
Å/分程度までしか得られない。
When SiO 2 /PolySi is etched with a reactive etching gas such as C 2 F 6 using a dry etching apparatus as shown in Fig. 3, the selectivity is compared as shown in Fig. 4. However, the etching rate of SiO 2 is at most 400
It can only be obtained up to about Å/min.

この発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、プラズマ中から反応性イオンを引出して所望
の被エツチング材を高い選択比、高いエツチング
速度をもつて微細加工し得るようにしたドライエ
ツチング装置を提供するものである。すなわち、
この発明はハロゲン元素を含む反応性ガスを放電
してプラズマを生成し、このプラズマ中からエツ
チングに必要なイオンを引出して被エツチング材
に導くにあたつて、イオンの引出し加速手段によ
り十分な引出し加速電圧で所要量のイオンを引出
した後、これを減速手段により900V以下に減速
して被エツチング材に導くようにしたことを特徴
としている。
This invention has been made in view of the above points, and provides a dry etching apparatus that extracts reactive ions from plasma to microfabricate a desired material to be etched with a high selectivity and high etching rate. This is what we provide. That is,
This invention generates plasma by discharging a reactive gas containing a halogen element, extracts the ions necessary for etching from this plasma, and guides them to the material to be etched. It is characterized in that after a required amount of ions are drawn out using an accelerating voltage, the ions are decelerated to 900V or less by a deceleration means and guided to the material to be etched.

このように、引出すイオン量を固定し、引出し
たイオンのエネルギーを下げることによつて、物
理的なスパツタリング作用を抑えて化学作用によ
るエツチングを十分加味することができ、この結
果、選択性が高くかつエツチング速度の大きいエ
ツチングが可能となる。この場合、イオンの加速
手段と減速手段の間にエネルギー分析器を設け、
引出されたイオンの中から更に必要なイオンだけ
を選択することにより、更に選択性の高いエツチ
ングを行うことが可能となる。
In this way, by fixing the amount of ions to be extracted and lowering the energy of the extracted ions, it is possible to suppress the physical sputtering effect and take sufficient account of chemical etching, resulting in high selectivity. In addition, etching can be performed at a high etching speed. In this case, an energy analyzer is provided between the ion acceleration means and the ion deceleration means,
By selecting only necessary ions from among the extracted ions, it becomes possible to perform etching with even higher selectivity.

以下、この発明の実施例を説明する。第5図は
一実施例のエツチング装置を示す概略図で、全体
が真空容器を構成している。51はガス導入口で
あり、ここからハロゲン元素を含む所望の反応性
ガスが供給されると、電源52(7kV、100mΑ)
が印加された電極53と筐体54との間で放電を
生じプラズマ55が生成される。56は窒化ボロ
ンからなるスペーサである。こうして作られたプ
ラズマ55中から、反応性陽イオンが引出し電極
57により引出され、マインシエルレンズ58に
よつて収速される。59,60はそれぞれ引出し
電極57、マインシエルレンズ58に印加される
電源(30kV、15mΑ)である。このようにして
引出され加速されたイオンは、減速電極61,6
2,63により徐々に減速されるように工夫され
ている。減速電極61,62,63には電源64
(20kV、2mΑ)の出力を抵抗65,66,67
により適当に分割して印加している。そして、減
速されたイオンは中性化機構68を介して試料室
69に導かれる。中性化機構68は例えばフイラ
メントであり、試料室69に送り込まれるイオン
に対して電子を付着させて中性化するものであ
る。70はクライオポンプ、71は絶縁用ガラス
スペーサ、72はガラススペーサを固定するため
の絶縁ロツドである。試料室69には外部の駆動
機構73により自転、公転可能とした試料台74
が配置され、その上に試料(被エツチング材)7
5が載置されている。76は排気口で例えば拡散
ポンプに連結されている。
Examples of the present invention will be described below. FIG. 5 is a schematic diagram showing an etching apparatus according to one embodiment, and the entire structure constitutes a vacuum vessel. 51 is a gas inlet port, and when a desired reactive gas containing a halogen element is supplied from this port, a power source 52 (7kV, 100mA) is supplied.
A discharge occurs between the electrode 53 to which the voltage is applied and the casing 54, and plasma 55 is generated. 56 is a spacer made of boron nitride. Reactive cations are extracted from the plasma 55 thus created by the extraction electrode 57 and collected by the main shell lens 58 . 59 and 60 are power supplies (30 kV, 15 mA) applied to the extraction electrode 57 and the main shell lens 58, respectively. The ions extracted and accelerated in this way are transferred to the deceleration electrodes 61, 6
2, 63 so that the speed is gradually reduced. A power source 64 is connected to the deceleration electrodes 61, 62, and 63.
(20kV, 2mA) output with resistors 65, 66, 67
The voltage is divided and applied appropriately. The decelerated ions are then guided to the sample chamber 69 via the neutralization mechanism 68. The neutralization mechanism 68 is, for example, a filament, and neutralizes the ions sent into the sample chamber 69 by attaching electrons to them. 70 is a cryopump, 71 is an insulating glass spacer, and 72 is an insulating rod for fixing the glass spacer. In the sample chamber 69, there is a sample stage 74 that can rotate and revolve by an external drive mechanism 73.
is placed, and the sample (material to be etched) 7 is placed on top of it.
5 is placed. 76 is an exhaust port connected to, for example, a diffusion pump.

このようにすれば、反応性イオンは予め十分な
量が引出されて加速され、次の段の減速系でイオ
ン量は固定のままでエネルギーだけを下げて試料
室に導かれることになる。従つてスパツタリング
によるエツチングは抑えられ、化学作用による選
択性の高いエツチングが行われる。
In this way, a sufficient amount of reactive ions are drawn out and accelerated in advance, and then guided into the sample chamber by the deceleration system in the next stage, with the amount of ions remaining fixed and only the energy lowered. Therefore, etching caused by sputtering is suppressed, and highly selective etching is performed by chemical action.

実験結果では、C2F6ガスを使用し、これを放
電して引出し加速電圧25kVで引出し、その後減
速電圧24.8kVを加えた場合、つまり実質的に
200Vで加速した場合、Siのエツチング速度が約
200Å/分であるのに対し、SiO2のそれは約1400
Å/分であり、非常に大きな選択比が得られた。
The experimental results show that when C 2 F 6 gas is used, and it is discharged and extracted with an acceleration voltage of 25 kV, and then a deceleration voltage of 24.8 kV is applied, that is, substantially
When accelerating at 200V, the etching speed of Si is approximately
200 Å/min, while that of SiO 2 is about 1400 Å/min.
Å/min, and a very large selectivity was obtained.

更に、第4図のイオンの加速電圧に対する
Poly−SiとSiO2のエツチング速度の関係を示す
特性図から明らかなように、前記本発明の一実施
例装置を用いた場合でも実質的加速電圧が900V
以下の条件でSiO2をPoly−Siに対して選択的に
エツチングし得る。またその場合のSiO2のエツ
チング速度は前述したように第3図に示した如く
減速手段を有しないドライエツチング装置を用い
た場合と比べて実用的な値を得ることができる。
Furthermore, for the acceleration voltage of the ions in Fig. 4,
As is clear from the characteristic diagram showing the relationship between the etching rates of Poly-Si and SiO 2 , even when using the device according to the embodiment of the present invention, the actual accelerating voltage is 900V.
SiO 2 can be selectively etched with respect to Poly-Si under the following conditions. Further, in this case, the etching speed of SiO 2 can be obtained at a more practical value than in the case of using a dry etching apparatus having no speed reduction means as shown in FIG. 3, as described above.

一方、一般的にCF4ガスの場合を例にとると、
これを放置したときの反応性イオンの成分は、
CF3 +が78%、CF2 +が7.8%、F+が4.4%、CF+
3.7%、C+が3.1%、CF2 ++が1.9%、CF3 ++が0.7%
となつている。前述の加速、減速電圧条件でのエ
ツチングはこのような種々の成分のイオンが混在
した状態で行われたものであり、そのSiO2/Si
のエツチング選択比は実際のデバイス作製には未
だ小さい。また、上述した種々のイオン成分のう
ち、CF3 +は特にSiよりSiO2を早くエツチングす
る活性種といわれている。
On the other hand, if we take the case of CF 4 gas as an example,
The components of reactive ions when this is left are:
78% CF3 + , 7.8% CF2 + , 4.4% F + , CF +
3.7%, 3.1% for C + , 1.9% for CF2 ++ , 0.7% for CF3 ++
It is becoming. Etching under the aforementioned acceleration and deceleration voltage conditions was performed in a state where ions of various components were mixed, and the SiO 2 /Si
The etching selectivity is still too small for actual device fabrication. Furthermore, among the various ionic components mentioned above, CF 3 + is said to be an active species that etches SiO 2 particularly faster than Si.

そこで、C2F6ガスを用いて加速系と減速系の
間に磁石を設けてエネルギー分析を行い、CF3 +
のみを取出して前述と同じ条件でエツチング実験
を行つた。その結果、SiO2のエツチング速度は
600Å/分と約半分に減つたが、Siのエツチング
速度は約20Å/分と1/10に減少し、その選択比
は約30倍となつて実際のデバイス製造への適用が
可能であることがわかつた。
Therefore, using C 2 F 6 gas, we installed a magnet between the acceleration system and the deceleration system and conducted an energy analysis .
An etching experiment was carried out under the same conditions as described above. As a result, the etching rate of SiO 2 is
The etching rate for Si was reduced to about half to 600 Å/min, but the etching rate for Si was reduced to 1/10 to about 20 Å/min, and the selectivity was about 30 times higher, making it possible to apply it to actual device manufacturing. I understood.

第6図は以上の実験結果をもとに改良を加えた
この発明の別の実施例の概略構成を示すものであ
る。81はガス導入口であり、82はイオン源で
ある。イオン源82は先の実施例で説明したよう
に導入されたガスを放置してイオン化するもので
あるが、平行平板型に限らず、デユオブラズマ
型、PIG型、フリーマン型、これらの混合型でも
よく、更にECR(エレクトロン・サイクトロン共
鳴)を用いたマイクロ波イオン源でもよい。83
はイオンの引出し加速系であり、84はエネルギ
ー分析器である。エネルギー分析器84では引出
されたイオンに磁場を与えることでイオン種を分
離し、必要なイオンのみを次のイオン減速系85
に導く。そして、イオン減速系85で約900V以
下に減速されたイオンを試料室86に導く。試料
室86には外部の駆動機構87により自転、公転
可能な試料台88が配置され、その上に試料89
が配置される。90,91,92は排気口であ
り、拡散ポンプ等に連結される。
FIG. 6 shows a schematic configuration of another embodiment of the present invention which has been improved based on the above experimental results. 81 is a gas inlet, and 82 is an ion source. As explained in the previous embodiment, the ion source 82 ionizes the introduced gas by leaving it alone, but it is not limited to the parallel plate type, but may also be of the dual plasma type, PIG type, Freeman type, or a mixture of these types. Furthermore, a microwave ion source using ECR (electron cyclotron resonance) may be used. 83
is an ion extraction acceleration system, and 84 is an energy analyzer. The energy analyzer 84 separates the ion species by applying a magnetic field to the extracted ions, and only the necessary ions are transferred to the next ion deceleration system 85.
lead to. Then, the ions are decelerated to about 900V or less by the ion deceleration system 85 and guided to the sample chamber 86. A sample stage 88 that can rotate and revolve around its axis by an external drive mechanism 87 is arranged in the sample chamber 86, and a sample 89 is placed on it.
is placed. Reference numerals 90, 91, and 92 are exhaust ports, which are connected to a diffusion pump or the like.

エネルギー分析器84として、磁石一台だけで
なく数台を並べて置くようにすれば、例えば
CF3 +とC+、F+とC+のようにイオン種を適当に組
合せて試料室86に送ることが可能であり、これ
により一層エツチングの選択比を向上させること
が可能である。また、エネルギー分析器は、イオ
ン源の内部でスパツタされた電極材料による被エ
ツチング材の汚染を防止する役割をも果たすの
で、半導体用のエツチング装置として非常に有用
である。
If you place not only one magnet but several magnets side by side as the energy analyzer 84, for example,
It is possible to send a suitable combination of ion species, such as CF 3 + and C + or F + and C +, to the sample chamber 86, thereby making it possible to further improve the etching selectivity. The energy analyzer also serves to prevent the material to be etched from being contaminated by the electrode material sputtered inside the ion source, making it very useful as an etching device for semiconductors.

以上の説明では、専らSiとSiO2のエツチング
を例にあげたが、Siとエツチング特性が似たW、
Mo、Nb、Ti等の耐熱性金属についてもこの発
明の装置を同様に適用することができる。また使
用するガスもCF4、C2F6の他、C4F8、CHF3等の
他のC−F結合を持つガスでもよいし、更にAl
やCrのエツチングにはCCl4等のClを含むガスを
用いることもできる。
In the above explanation, the etching of Si and SiO 2 was taken as an example, but W, which has etching characteristics similar to Si,
The apparatus of the present invention can be similarly applied to heat-resistant metals such as Mo, Nb, and Ti. In addition to CF 4 and C 2 F 6 , the gas to be used may also be a gas having other C-F bonds such as C 4 F 8 or CHF 3 , or even Al.
A gas containing Cl such as CCl 4 can also be used for etching of Cr and Cr.

以上、詳細に説明したように、本発明によるド
ライエツチング装置では、イオンを引出し加速す
る手段の後に前記イオンを900V以下の加速電圧
に減速する減速手段を設けているので、前記引出
し加速手段で十分なイオン量を引出した後、その
イオン量は固定したまま前記減速手段によりイオ
ンが被エツチング材に対して900V以下の加速電
圧で到達するように前記イオンのエネルギーを下
げることができる。従つて、本発明によればスパ
ツタリングによるエツチングと化学作用によるエ
ツチングのバランスをとつて、選択性が高くかつ
エツチング速度が実用的な大きさのエツチングを
行うことが可能となる。また、イオンの加速手段
と減速手段の間にエネルギー分析器を設けて必要
なイオンを選択することにより、一層選択性の高
いエツチングが可能となる。
As explained above in detail, in the dry etching apparatus according to the present invention, a deceleration means for decelerating the ions to an acceleration voltage of 900 V or less is provided after the means for extracting and accelerating the ions, so that the extracting and accelerating means is sufficient. After extracting a certain amount of ions, the energy of the ions can be lowered by the deceleration means so that the ions reach the material to be etched at an accelerating voltage of 900 V or less while keeping the ion amount fixed. Therefore, according to the present invention, it is possible to balance etching by sputtering and etching by chemical action, and to perform etching with high selectivity and a practical etching rate. Further, by providing an energy analyzer between the ion acceleration means and the ion deceleration means to select necessary ions, etching with even higher selectivity becomes possible.

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

第1図はプラズマエツチング装置によるPoly
−Siエツチングの様子を示す図、第2図はスパツ
タリング作用を加味したプラズマエツチング装置
を示す図、第3図は減速手段を有しない放電部と
被エツチング材配置部が分離された構造のドライ
エツチング装置の概略構成図、第4図は第3図の
減速手段を有しないドライエツチング装置の特性
を説明するための図、第5図は本発明による減速
手段を有したドライエツチング装置の一実施例を
示す概略構成図、第6図は本発明による他の実施
例装置を示す概略構成図である。 51……ガス導入口、53……電極、54……
筐体、55……プラズマ、57……引出し加速電
極、58……マインツエルレンズ、61,62,
63……減速電極、68……中性化機構、69…
…試料室、74……試料台、75……試料(被エ
ツチング材)、76……排気口、81……ガス導
入口、82……イオン源、83……加速系、84
……エネルギー分析器、85……減速系、86…
…試料室。
Figure 1 shows Poly etching using a plasma etching device.
-A diagram showing the state of Si etching, Figure 2 is a diagram showing a plasma etching apparatus that takes sputtering action into consideration, and Figure 3 is a dry etching structure in which the discharge part and the etching material placement part are separated without a deceleration means. A schematic configuration diagram of the apparatus, FIG. 4 is a diagram for explaining the characteristics of the dry etching apparatus without the deceleration means shown in FIG. 3, and FIG. 5 is an embodiment of the dry etching apparatus having the deceleration means according to the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention. 51... Gas inlet, 53... Electrode, 54...
Housing, 55...Plasma, 57...Extraction acceleration electrode, 58...Mainzel lens, 61, 62,
63...Deceleration electrode, 68...Neutralization mechanism, 69...
... Sample chamber, 74 ... Sample stage, 75 ... Sample (material to be etched), 76 ... Exhaust port, 81 ... Gas inlet, 82 ... Ion source, 83 ... Acceleration system, 84
...Energy analyzer, 85...Deceleration system, 86...
...Sample room.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 真空容器内に配置される試料を前記容器内に
導入される反応性ガスからの生成イオンと化学的
に反応せしめることにより前記試料表面に選択的
に形成された被エツチング部材をエツチングせし
めるドライエツチング装置において、少なくとも
前記被エツチング部材をエツチングせしめるため
のイオンを引出し加速する手段と、この引出し加
速する手段により引出し加速されたイオンを
900V以下の加速電圧に減速する減速手段とを有
したことを特徴とするドライエツチング装置。 2 前記イオンを引出してから被エツチング部材
に到達するまでに前記化学反応に寄与する所望の
イオンのみを選択する手段を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のドライエツチン
グ装置。 3 前記被エツチング部材を載置する台は回転機
構を有したものである特許請求の範囲第1項記載
のドライエツチング装置。
[Scope of Claims] 1. An etching target selectively formed on the surface of a sample placed in a vacuum container by chemically reacting the sample with ions generated from a reactive gas introduced into the container. A dry etching apparatus for etching a member includes at least means for extracting and accelerating ions for etching the member to be etched, and ions extracted and accelerated by the extracting and accelerating means.
A dry etching device characterized by having a deceleration means for decelerating to an acceleration voltage of 900V or less. 2. The dry etching apparatus according to claim 1, further comprising means for selecting only desired ions contributing to the chemical reaction after the ions are extracted until they reach the member to be etched. 3. The dry etching apparatus according to claim 1, wherein the table on which the member to be etched is placed has a rotation mechanism.
JP1436178A 1978-02-10 1978-02-10 Dry etching unit Granted JPS54107674A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1436178A JPS54107674A (en) 1978-02-10 1978-02-10 Dry etching unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1436178A JPS54107674A (en) 1978-02-10 1978-02-10 Dry etching unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54107674A JPS54107674A (en) 1979-08-23
JPS6339095B2 true JPS6339095B2 (en) 1988-08-03

Family

ID=11858914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1436178A Granted JPS54107674A (en) 1978-02-10 1978-02-10 Dry etching unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS54107674A (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS509898A (en) * 1973-06-04 1975-01-31
JPS5813624A (en) * 1981-07-20 1983-01-26 Mitsui Toatsu Chem Inc Preparation of polyglycolic acid

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54107674A (en) 1979-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4521286A (en) Hollow cathode sputter etcher
JP2000173993A (en) Plasma processing apparatus and etching method
CN101023201B (en) Apparatus for optimizing atmospheric plasma in a plasma processing system
JPS5816078A (en) plasma etching equipment
US5145554A (en) Method of anisotropic dry etching of thin film semiconductors
JPS58177472A (en) Reactive ion etching device
JP3179872B2 (en) Etching method
JP3011018B2 (en) Plasma etching method
JPS5813627B2 (en) Microwave plasma etching equipment
JPS6339095B2 (en)
JPS60120525A (en) Method for reactive ion etching
JPS6011109B2 (en) Dry etching method and device
JP3002033B2 (en) Dry etching method
JP3164188B2 (en) Plasma processing equipment
JPS59225525A (en) Reactive ion beam etching apparatus
JPH0653192A (en) Dry etching method
JP2002359234A (en) Plasma processing method
JPH0691041B2 (en) Reactive sputter etching method
JPS6127471B2 (en)
JPH0294522A (en) Dry etching method
JPS6148924A (en) Dry etching method for metal having high fusion point
JPH04142031A (en) Dry etching method for insulating film
JPS5813624B2 (en) Ion etching method
JPH0536637A (en) Semiconductor manufacturing equipment
JPS61246382A (en) Dry etching device