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参考文献 |
| ａ．ガス供給系 ガス供給は、SUS配管を使用し、MFC（Mass Flow Controller）を通して真空容器に導入します。MFCは、ガスの流量を制御するもので、最近は液体ガスを使用する場合も多く、液体ガス用のものも市販されています。真空容器内にガスを導入する方法として、上部電極（シャワーヘッド）から導入する方法と、真空容器側壁または下部から導入する方法があります。ガス導入方法は、エッチングの均一性との相関が大きい場合があり、ガス穴の数・穴の大きさ等をエッチング膜種によって変える必要がある場合があります。（図-１５）  ｂ．真空排気系 真空排気系では、バルブとしておもに２種 のバルブがあります。メインバルブとコンダクションバルブです。メインバルブは装置によって持たないものがありますが、我々の設備では、ポンプを止めることなくチャンバーを大気に戻すことができるよう、メインバルブを設けています。最近ではメインバルブとコンダクションバルブの両方の役割を果たすことのできるバルブも開発されています。 コンダクションバルブは真空容器内の圧力を調整するバルブです。圧力の調整方法を他のものにたとえて説明すると、川のダムの放流とよくにています。（図-１６） ダムでは、水面を一定の高さに保つため放流弁の数を調整します。真空容器内にガスを導入してもガスがたまるだけですが、バルブの開閉度を制御することで圧力を一定に保つことができるのです。 次に真空ポンプですが、ドライエッチングに使用されるポンプとしてRP（ Rotary Pump ）、DP（ Dry Pump ）があります。これら2種類のポンプを用いた場合、通常の真空容器では10-2Torr台まで引くのが精いっぱいです。このため、これらのポンプの前段に、最近ではほとんどの設備でTMP（Turbo Molecular Pump ）を設置し、10-6Torr台近くまでバックグランド引きできるようにしています。TMPではプロセス圧力としても10-3Torr台でのエッチングが可能であり、そのため、大型TMP搭載がさかんに行われています。TMPの中にはポンプを横または逆さにつけることができるものもあり、装置メーカーによっていろんなタイプを採用しています。 ｃ．基板温度制御 基板の温度制御はエッチングレート向上を図る場合、または高い高周波パワーを使用したい際に、とくに重要となります。一般的には、基板を載置する下部電極を冷却するため、電極内部に冷却媒体（純水、オイル）等を一定の温度で循環させる方法をとっています。循環機器としては温調器（サーキュレータ）を使用し、高周波のパワーによりその能力を調整します。 基板の温度制御で重要なことは、電極の温度と基板の温度の差をいかに少なくするかです。現在ではその方法として基板を電極に押さえつけるメカクランプ方式と、静電気を利用する静電吸着（ ESC：Electrostatic Chuck）方式が主流となっています。（図-１７） ｄ．エッチング終点検出 エッチング終点検出技術としては、ほとんどの設備で発光モニタリング方法を採用しています。これはエッチングの際、発光するエッチングガスの強度または生成する反応生成物の発光強度の変化をとらえてエッチングの終点を定めるものです。（図-１８） 近年の微細化で被エッチング面積の低下が進み、とくにSiO2コンタクトホールエッチングにおいて終点検出を行うことが難しくなり、各装置メーカーは、２つの波長の組み合わせ等様々な方法を考案してきています。 ｅ．高周波系 高周波電力は、従来の設備では、大まかに分けて２つの印加方法がありました。（図-１９）下部電極に印加するものはRIE（Reactive Ion Etching）、上部電極に印加するものはPPE（Planer Plasma Etching）と呼ばれ、電源の周波数もほとんどのものが13.56MHzを使用していました。 しかし近年、設備メーカーは様々な印加方法をとるようになってきています。とくに最近では、RIEの変形型として２励起タイプ（下部電極以外にプラズマ源を設け、個々に印加するもの）が盛んとなっています。 |
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