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JPH02246113A - Dryetching device - Google Patents

Dryetching device

Info

Publication number
JPH02246113A
JPH02246113A JP6701389A JP6701389A JPH02246113A JP H02246113 A JPH02246113 A JP H02246113A JP 6701389 A JP6701389 A JP 6701389A JP 6701389 A JP6701389 A JP 6701389A JP H02246113 A JPH02246113 A JP H02246113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring
substrate
etched
quartz
film
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.)
Pending
Application number
JP6701389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nishimura
宏 西村
Kosaku Yano
矢野 航作
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6701389A priority Critical patent/JPH02246113A/en
Publication of JPH02246113A publication Critical patent/JPH02246113A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a material of a ring from attaching to a substrate and to avoid pattern defects by holding down the substrate with the ring which consists of a material of the same quality as that of a film to be etched. CONSTITUTION:A dry etching device is provided with a quartz ring 2 which is arranged to overlap a periphery section of a lower electrode 1. A silicon substrate 4 whereon a silicon oxide film 3 is formed is held down by a weight of the ring 2 itself at an edge section in the inner side of the quartz ring 2. The silicon substrate 4 whereon the silicon oxide film 3 is formed in etched by using the quartz ring 2 in this way. Accordingly, a radical 7 in plasma reacts and is exhausted as a reaction product even if the ring 2 is sputtered by an ion 5 in plasma, thereby producing no pattern defects caused by sputtered alumina.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、LSI製造プロセスに用いられるドライエツ
チング装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a dry etching device used in an LSI manufacturing process.

従来の技術 近年、半導体デバイスの微細化φ高集積化に伴い、ドラ
イエツチングによる微細加工技術が困難となってくる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the miniaturization and high integration of semiconductor devices, microfabrication technology using dry etching has become difficult.

例えば、レジストをマスクとしてシリコン酸化膜を加工
する場合、サイドエツチングを防止するために、真空度
と高周波電力を高くして異方性を向上させる必要がある
。しかし、真空度と高周波電力を高くすると、発生イオ
ン量とイオンエネルギーが増加し、真空度が高いために
イオンの平均自由行程が長くなるので大量の高エネルギ
ーイオンが基板に衝突しやすくなる。そのため基板の温
度が上昇し、レジストが熱により収縮し、レジストパタ
ーンのエツジに凹凸が生じる場合がある。
For example, when processing a silicon oxide film using a resist as a mask, it is necessary to increase the degree of vacuum and high frequency power to improve anisotropy in order to prevent side etching. However, increasing the degree of vacuum and high frequency power increases the amount of ions generated and the ion energy, and the high degree of vacuum lengthens the mean free path of the ions, making it easier for a large number of high-energy ions to collide with the substrate. As a result, the temperature of the substrate increases, the resist shrinks due to the heat, and the edges of the resist pattern may become uneven.

従来、このような問題を解決するために、第2図に示す
ように上部電極111  下部電極8からなるドライエ
ツチング装置において、アルミナ製のリング9を用いて
基板IOを押え、基板10の裏面からヘリウムガスを流
し、基板IOの冷却効率を高めるという技術を用いてい
た。リングの材質にアルミナを使用する理由は加工しや
すく、機械的強度が優れ・ているためである。この技術
を用いれば、基板10の冷却効果が高まり、レジストの
熱収縮によるパターンエツジの凹凸が発生することがな
くなるので、サブミクロン領域における微細加工技術が
容易となる。
Conventionally, in order to solve this problem, in a dry etching device consisting of an upper electrode 111 and a lower electrode 8 as shown in FIG. The technology used was to flow helium gas to increase the cooling efficiency of the substrate IO. The reason why alumina is used as the material for the ring is that it is easy to process and has excellent mechanical strength. If this technique is used, the effect of cooling the substrate 10 will be enhanced, and unevenness of pattern edges due to thermal contraction of the resist will not occur, making microfabrication techniques in the submicron region easier.

発明が解決しようとする課題 上記ドライエツチング装置の問題点を第3図を用いて次
に述べる。従来のドライエツチング装置は第3図(a)
に示すように、アルミナ製のリング14を用いて基板を
押さえているため、プラズマ中の高エネルギーイすン1
5によりアルミナリング14がスパッタされ、スパッタ
されたアルミナIBがシリコン酸化膜17の表面に付着
する。その結果、第3図(b)に示すように、シリコン
酸化膜17の表面に付着したアルミナ1Gがマスクとな
り、アルミナIBの形状が転写されるのでパターン不良
が生じる。アルミナがスパッタされて生じるパターン不
良数は、8インチ径の基板において数百側のオーダーで
あり、超LSIの製造歩留りを極端に低下させるという
問題があった。
Problems to be Solved by the Invention The problems of the above-mentioned dry etching apparatus will be described below with reference to FIG. The conventional dry etching device is shown in Figure 3(a).
As shown in FIG.
5, the alumina ring 14 is sputtered, and the sputtered alumina IB adheres to the surface of the silicon oxide film 17. As a result, as shown in FIG. 3(b), the alumina 1G adhering to the surface of the silicon oxide film 17 serves as a mask, and the shape of the alumina IB is transferred, resulting in pattern defects. The number of pattern defects caused by sputtering alumina is on the order of several hundred for an 8-inch diameter substrate, which poses a problem of extremely lowering the manufacturing yield of VLSIs.

本発明は上述の課題に鑑みて試されたもので、パターン
不良が防止できるドライエツチング装置を提供すること
を目的とする。
The present invention was developed in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a dry etching apparatus that can prevent pattern defects.

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するため、被エツチング膜が
形成された基板を押さえるリングは、少なくとも一部、
前記被エツチング膜と同質の材料からなるという構成を
備えたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a ring that holds down a substrate on which a film to be etched is formed, at least in part,
The film is made of the same material as the film to be etched.

作用 本発明は上述の構成によって、被エツチング膜と同質の
リングを用いれば、プラズマ中のイオンによりリングの
材料がスパッタされても、リングの材料自体がプラズマ
中のラジカルと反応して反応生成物を作ったり、たとえ
基板表面に付着してもエツチングされて排気されてしま
うので、リングの材料が基板に付着することがほとんど
ない。
Effect of the present invention With the above-described configuration, if a ring of the same quality as the film to be etched is used, even if the material of the ring is sputtered by ions in the plasma, the material of the ring itself reacts with the radicals in the plasma and generates reaction products. Even if it does adhere to the substrate surface, it will be etched and exhausted, so the ring material rarely adheres to the substrate.

したがって、従来のアルミナ製ウェイトを用いた場合の
ようなパターン不良を防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent pattern defects that occur when conventional alumina weights are used.

実施例 第1図は本発明の一実施例におけるドライエツチング装
置の構造図である。以下、本発明の実施例を第1図を用
いて説明する。
Embodiment FIG. 1 is a structural diagram of a dry etching apparatus in an embodiment of the present invention. Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.

ドライエツチング装置は下部電極1の周辺部に重なるよ
うにして石英製のリング2が配置されており、石英製の
リング2の内側のエツジ部において、りング2の自重に
より、シリコン酸化膜3が形成されたシリコン基板4を
押さえる構造となっているJ またこの時、シリコン基
板4の裏面の下部電極1からヘリウムガスを流し、冷却
効果を高めることが重要である。この場合のエツチング
ガスとしては、CHF5 、02F@%  CF4と0
2の混合ガスを用いる。このように石英製のリング2を
用いてシリコン酸化膜3が形成されたシリコン基板4の
エツチングを行うので、プラズマ中のイオン5によって
石英製のリング2がスパッタされても、スパッタされた
石英6とプラズマ中のラジカル7が反応して反応生成物
として排気される。したがって、アルミナ製のリングを
用いた場合のように、スパッタされたアルミナによるパ
ターン不良は発生しない。
In the dry etching device, a quartz ring 2 is arranged so as to overlap the periphery of a lower electrode 1. At the inner edge of the quartz ring 2, a silicon oxide film 3 is formed by the weight of the ring 2. J has a structure for holding down the formed silicon substrate 4. Also, at this time, it is important to flow helium gas from the lower electrode 1 on the back surface of the silicon substrate 4 to enhance the cooling effect. In this case, the etching gas is CHF5, 02F@% CF4 and 0
A mixed gas of 2 is used. Since the silicon substrate 4 on which the silicon oxide film 3 is formed is etched using the quartz ring 2 in this way, even if the quartz ring 2 is sputtered by the ions 5 in the plasma, the sputtered quartz 6 The radicals 7 in the plasma react with each other and are exhausted as reaction products. Therefore, pattern defects due to sputtered alumina do not occur, unlike when a ring made of alumina is used.

ここで、第4図にアルミナ製と石英製のリングのパター
ン不良数の比較データを示す。アルミナ製のリングを用
いた場合の6インチウェハにおける各パターン不良数(
1,3,5μm)の合計パターン不良数は475個、石
英製のリングを用いた場合のパターン不良数は12個と
なっており、大幅な改善がみられる。
Here, FIG. 4 shows comparative data on the number of pattern failures of rings made of alumina and rings made of quartz. Number of defective patterns for each pattern on a 6-inch wafer when using an alumina ring (
The total number of pattern defects (1, 3, 5 μm) was 475, and the number of pattern defects when using a quartz ring was 12, which is a significant improvement.

なお本実施例は被エツチング膜として、シリコン酸化膜
、基板の押えリングとして石英製のリングを用いたが、
被エツチング膜と同質の材料からなる押えリングを用い
れば同様の効果が得られる。
In this example, a silicon oxide film was used as the film to be etched, and a quartz ring was used as a holding ring for the substrate.
A similar effect can be obtained by using a holding ring made of the same material as the film to be etched.

また、石英製リングの代わりに、アルミナ製のリングに
石英をコーティングしたものを使用しても同様な効果が
得られる。
Furthermore, a similar effect can be obtained by using an alumina ring coated with quartz instead of a quartz ring.

発明の効果 以上の説明から明らかなように、被エツチング膜と同質
の材料からなるリングにより基板を押えるので、リング
の材料がプラズマ中のイオンによりスパッタされても、
スパッタされたリングの材料が°プラズマ中のラジカル
と反応生成物を作り排気される。したがって、リングの
材料が基板に付着することがないので、パターン不良を
防止することが可能となり、大規模集積回路の歩留りを
大幅に向上させることができる。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, since the substrate is held down by a ring made of the same material as the film to be etched, even if the material of the ring is sputtered by ions in the plasma,
The sputtered ring material creates reaction products with radicals in the plasma and is exhausted. Therefore, since the material of the ring does not adhere to the substrate, pattern defects can be prevented, and the yield of large-scale integrated circuits can be greatly improved.

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

第1図は本発明の一実施例におけるドライエツチング装
置の構造図、第2図は従来のドライエツチング装置の構
造図、第3図は従来技術の問題点を説明するための図、
第4図は従来技術と本発明との比較データを示す図であ
る。 1・・・・下部電極、2・・・・石英製のリング、3・
・シリコン酸化膜、4・・・・シリコン基板、5・・・
・イオン、6・・・・石英、7・・・・ラジカル。
FIG. 1 is a structural diagram of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram of a conventional dry etching apparatus, and FIG. 3 is a diagram for explaining problems in the conventional technique.
FIG. 4 is a diagram showing comparative data between the prior art and the present invention. 1. Lower electrode, 2. Quartz ring, 3.
・Silicon oxide film, 4... silicon substrate, 5...
・Ion, 6...quartz, 7...radical.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  冷却機構と高周波電力を印加する機構を有するドライ
エッチング装置において、被エッチング膜が形成された
基板を押さえるリングは、少なくとも一部、前記被エッ
チング膜と同質の材料からなることを特徴とするドライ
エッチング装置。
A dry etching apparatus having a cooling mechanism and a mechanism for applying high-frequency power, wherein a ring that holds down a substrate on which a film to be etched is formed is at least partially made of the same material as the film to be etched. Device.
JP6701389A 1989-03-17 1989-03-17 Dryetching device Pending JPH02246113A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6701389A JPH02246113A (en) 1989-03-17 1989-03-17 Dryetching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6701389A JPH02246113A (en) 1989-03-17 1989-03-17 Dryetching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02246113A true JPH02246113A (en) 1990-10-01

Family

ID=13332606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6701389A Pending JPH02246113A (en) 1989-03-17 1989-03-17 Dryetching device

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JP (1) JPH02246113A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05339762A (en) * 1992-01-31 1993-12-21 Hughes Aircraft Co Reactive gas for plasma assisted chemical etching and method for stable plasma etching of substrate
US6946053B2 (en) * 1993-04-16 2005-09-20 Micron Technology, Inc. Plasma reactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05339762A (en) * 1992-01-31 1993-12-21 Hughes Aircraft Co Reactive gas for plasma assisted chemical etching and method for stable plasma etching of substrate
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