| １−８−２−３ ナローギャップ型RIE装置 |
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| 【技術分類】 |
| １−８ ドライエッチング装置 |
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| 【技術の名称】 |
| １−８−２−３ ナローギャップ型RIE装置 |
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| 【技術内容】 |
| ナローギャップ型RIE（反応性イオンエッチング）装置は、平行平板型の電極間隔を大体10mm以下に著しく狭くしたもので、特にシリコン酸化膜系のエッチングに効果が高く、ウエーハの大口径化、微細加工の要求に合わせて普及している。 |
| 先に見た平行平板型のバッチ式では、電極表面の一部にウエーハが載る形となり、放電は電極全体に広がることから、ウエーハの載っていない電極部分の材質がエッチング効果に影響を与えてしまう。大口径化するウエーハを均質に再現性よく確実にエッチングするために１枚づつ処理する枚葉式が望ましいが、処理枚数を上げるためには高速にエッチングする必要がある。そこで、電極間のギャップを近づけるほどエッチング速度が上がることから、このナローギャップ型が枚葉式で普及した。 |
| ナローギャップ型RIE装置では、平行平板型と比べてパワー密度が高く、基板温度は上昇しやすく、200℃以上になるとフォトレジストマスクの形状に変化を与えまたマスクの変質を来たすので、エッチング中の基板を強制冷却する必要がある。その方式としては、プロセスガスをHeガスで希釈する、基板裏面にガスを満たし冷却する、基板を静電チャックにより冷却ステージに押し付けるなどがあり、それらが複合して使用されている。 |
| ナローギャップ型RIE装置には、１周波ナローギャップ型と、２周波ナローギャップ型があるが、次に実際の個別技術として示すのは２周波ナローギャップ型のRIE装置で、上部電極に60MHzを印加してプラズマ密度を制御し、下部電極には1.6MHzを印加してイオンエネルギーを制御するようになっている。これによって、通常のRIE装置ではプラズマの密度と独立して制御できないイオンエネルギーの制御を、独立しておこなうことを可能にしている。 |
| ガスは、上部電極表面のガス・デフュージョン板から噴出し、ウエーハに向かってシャワー状に供給され、シンメトリーに拡散したあとチャンバー側方のターボ分子ポンプから排気される。 |
| この個別技術では、プラズマをヒーター内蔵シールドの内側のみで生じさせ、プラズマと接触する部品を減らし、接触する部品を恒温に制御することでデポジション制御をおこなっている。ウエーハは静電チャックで下部電極に固定され、下部電極の循環冷媒と相まって所望の温度にコントロール出来る。電極は上下ともチャンバーに固定され、高周波導入やグランドラインを確実にするとともに構造の簡素化が図られている。また、チャンバー内の動作部品はウエーハリフターだけとなり、パーティクルの発生源も最小化されている。 |
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| 【図】 |
| 図１ ２周波ナローギャップ型RIE装置のチャンバー断面図 |
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| 出典：「DFR酸化膜ドライエッチング装置」、「アネルバ技報 Vol.７」、（2000年５月）、佐護康実著、アネルバ株式会社発行、16頁、Fig.１ DFRエッチングチャンバーの断面図 |
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| 図２ 排気系統図 |
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| 出典：「汎用ドライエッチング装置シリーズ」、（2003年６月）、アネルバ株式会社発行、16頁、排気系統図 |
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| 表１ 仕様 |
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| 出典：「汎用ドライエッチング装置シリーズ」、（2003年６月）、アネルバ株式会社発行、17頁、仕様一覧表よりL101D Mark II |
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| 【出典／参考資料】 |
| 出典：「DFR酸化膜ドライエッチング装置」、「アネルバ技報 Vol.７」、（2000年５月）、佐護康実著、アネルバ株式会社発行、15頁〜22頁 |
| 出典：「汎用ドライエッチング装置シリーズ」、（2003年６月）、アネルバ株式会社発行、17頁 |
| 参考資料：「実用真空技術総覧」、（1990年11月26日）、実用真空技術総覧委員会編、産業技術サービスセンター発行、751頁〜764頁 |
