干式蚀刻装置的控制方法制造方法及图纸

与材质无关地能够适用的干式蚀刻装置的控制方法。本发明专利技术的一实施例公开的干式蚀刻装置的控制方法包括：将加工对象物紧贴于所述阴极部的下侧面的加工对象物放置步骤；将随着时间而极性为阳的电压和阴的电压交替的电压施加给阴极部的双向电压电源施加步骤；利用在施加于所述阴极部的双向电压电源的作用下产生的等离子而对加工对象物进行蚀刻的蚀刻步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】干式蚀刻装置的控制方法
本专利技术涉及干式蚀刻装置的控制方法，更加具体地，涉及与材质无关地能够适用的干式蚀刻装置的控制方法。
技术介绍
半导体等各种材料或产品的加工工序中采用有蚀刻工艺。这种蚀刻工艺为将加工对象物的表面的一部分蚀刻掉的工艺，一般采用使用化学方法的湿式(wet)蚀刻法。最近，对各种材质采用蚀刻工艺，但这种湿式蚀刻工艺在适用对象方面存在限度。于是，最近提出有非湿式蚀刻法的干式(dry)蚀刻法。图1为用于说明采用这种干式蚀刻法而对半导体的铜(Cu)进行蚀刻的过程的图。首先，对硅材10上沉积了硬掩膜(hardmask)20的加工对象物实施平板印刷(lithography)过程之后，对所述硬掩膜20实施干式蚀刻而完成蚀刻。然后，除去在上述的平板印刷过程中涂覆的光刻胶(PR：30)膜等之后，在真空室内沉积铜(Cu)膜42。然后，在所沉积的铜膜42之上用电镀(electro-plating)法沉积铜(Cu)44之后，将位于硬掩膜20之上的铜用化学机械研磨(CMP，ChemicalMechanicalPolishing)法除去。但是，这种现有的干式蚀刻法存在由于包括化学工艺而加工过程长，而且只有少数的挥发性物质才能适用于干式蚀刻法而无法将多种多样的材质适用于干式蚀刻法的问题。
技术实现思路
(专利技术所要解决的问题)本专利技术是为了解决上述的现有问题而创作的，本专利技术所要解决的课题为提供一种不依赖于化学工艺，并能够适用于多种多样的材质的干式蚀刻装置及其控制方法。本专利技术的课题并不限于上面所提及的课题，关于未提及的其他的课题，本领域的普通技术人员根据本说明书的具体内容能够清楚地理解。(解决问题所采用的措施)为了解决上述的课题，本专利技术的一实施例公开的干式蚀刻装置的控制方法包括：将加工对象物紧贴于所述阴极部的下侧面的加工对象物放置步骤；将随着时间而极性为阳的电压和阴的电压交替的电压施加给阴极部的双向电压电源施加步骤；利用在施加于所述阴极部的双向电压电源的作用下产生的等离子而对加工对象物进行蚀刻的蚀刻步骤。所述加工对象物被放置成欲蚀刻的面朝向下侧。施加于所述阴极部的低频交流电源的频率低于1MHz。所述加工对象物放置步骤和双向电压电源施加步骤之间，进一步包括调节阴极部和阳极部之间的距离的距离调节步骤。被所述间隔调节部调节的所述阴极部和阳极部之间的距离为3mm～50mm。所述双向电压电源施加步骤之后或同时，进一步包括给所述阳极部施加直流电压电源的直流电压电源施加步骤。在所述直流电压电源施加步骤中给所述阳极部施加的直流电压是，在所述双向电压步骤中给所述阴极部施加的交流电压的最大电压的1～200％。进一步包括用于控制所述阴极部的温度的温度控制步骤。(专利技术的效果)根据本专利技术的干式蚀刻装置的控制方法，蚀刻加工时间与现有技术相比显著减少，从而提高了生产性，能够在不受材质的制约下进行干式蚀刻，从能够对多种多样的材质及产品进行干式蚀刻，不发生再沉积(redeposition)，从而被时刻部分能够形成为没有再沉积物或污染而整洁。本专利技术的效果并不限于上面所提及的效果，关于未提及的其他的效果，本领域的普通技术人员根据本说明书的具体内容能够清楚地理解。附图说明图1为示出利用现有的干式蚀刻法而在半导体上形成铜层的过程的图。图2为示出本专利技术的一实施例的干式蚀刻装置的截面图。图3为示出本专利技术的另一实施例的干式蚀刻装置的截面图。图4为示出在等离子蚀刻过程中被蚀刻的原子a在等离子或气体e的作用下弹回(rebound)而再沉积(re-deposition)的景象的图。图5为示出双向电压电源表现出交流形态的波形，并给阳极部施加直流电源时形成于阴极和阳极之间的双向电压电源的电压波形变化的图表。图6为示出给阳极部施加直流电源时被蚀刻的原子a的运动景象的图。图7为示出本专利技术的一实施例的干式蚀刻装置的控制方法的流程图。图8为示出利用本专利技术的一实施例的干式蚀刻装置及其控制方法而在半导体上形成铜膜过程的图。图9为利用现有的湿式蚀刻方法和本专利技术的一实施例的干式蚀刻装置及其控制方法而被蚀刻部分的景象的图。具体实施方式参照附图而对能够具体实现本专利技术的目的的本专利技术的优选实施例。在本实施例的说明过程中，对相同的结构使用相同的名称及相同的附图标记，并省略对其的说明。与在
技术介绍
中介绍的现有的干式蚀刻法相比，为了突破材质的限度，本申请人关注到了高能离子源需要更加强劲地撞击加工对象物，并且根据加工对象物而加工温度不同，而且设定加工温度时需要以加工对象物的加工过程中的加工温度的偏差较小地维持的点。作为一个例子，为了防止光刻胶(PR)被固化的情况，加工对象物的温度超过80℃。此外，能够抑制因加工对象物的加工过程中的加工温度的偏差而引起的蚀刻收率的偏差的产生，而且能够实现一部分加工对象物材料的温度的上限或下限的设定等的多种多样的加工温度框架(profile)的设定控制。另一方面，本申请人着眼于等离子的鞘区(SheathRegion)的扩大、高电压及1MHz以下的双向电压电源的使用、以及等离子密度的提高的概念，以使高能离子源以更高的动能撞击加工对象物。此外，为了顺畅地进行加工对象物的温度控制，着眼于绝缘而不会给加工对象物施加电流的概念和给加工对象物所位于的阴极部追加温度控制功能的概念。此时，与加工对象物接触的绝缘物利用一体型涂装技术或者使用导热性优异的粘合材的粘合技术而与施加双向电压电源的部分接合，据此将所产生的热量迅速向冷却部释放而能够顺畅地进行温度的控制。如图2所示，向这种方面着眼的本实施例的干式蚀刻装置100包括：阳极部120、阴极部110、载置部140、以及双向电压电源供给部130。所述阳极部120和阴极部110在上下方向上相互分开而配置于附图中未示出的外壳(未图示)的内部。所述外壳(未图示)在内部形成用于配置后述的各种构成要素的空间，并且该内部能够成为真空或往该内部注入氩气(Ar)等的气体，该外壳具有打开及关闭功能而能够对该内部进行加工对象物W的放入或取出。此时，所述阴极部110配置于上侧，所述阳极部120配置于下侧。此时，在下面的说明中，以重力方向为基准，重力所向的方向称之为下侧，与其相反的方向称之为上侧。而且，所述双向电压电源供给部130给所述阴极部110施加双向电压的电源。此时，所述双向电压的电源称之为随着时间而将极性为阳的电压和阴的电压双向交替的电流。此外，所述双向电压的电源的频率为1MHz以下的频率。如上所述，能够通过施加双向电压的电源的来使电荷积蓄时间变长，这对鞘区的扩大起到贡献。此外，因鞘区的扩大而能够确保离子向加工对象物侧加速的时间，从而能够用更高的能量撞击加工对象物W的表面。在后详细说明这种双向电压的电源。另一方面，加工对象物W紧贴于所述阴极部110的面向于阳极部120的下侧面。从而，对所述加工对象物W的下侧面进行蚀刻，据此蚀刻而从所述加工对象物W的表面脱落的原子在重力作用下向阳极部120侧掉落，从而能够防止脱落的原子再次沉积于加工对象物W的表面的再沉积(reseposition)现象。所述载置部140为将所述加工对象物W紧贴于所述阴极部110的下侧面的构成要素。此外，进一步包括用于调节所述阴极部110和阳极部120之间的距离的间隔调节部150。通常，电荷量Q与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干式蚀刻装置的控制方法，其特征在于，包括：将加工对象物紧贴于所述阴极部的下侧面的加工对象物放置步骤；将随着时间而极性为阳的电压和阴的电压交替的电压施加给阴极部的双向电压电源施加步骤；利用在施加于所述阴极部的双向电压电源的作用下产生的等离子而对加工对象物进行蚀刻的蚀刻步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.18 KR 10-2016-00470351.一种干式蚀刻装置的控制方法，其特征在于，包括：将加工对象物紧贴于所述阴极部的下侧面的加工对象物放置步骤；将随着时间而极性为阳的电压和阴的电压交替的电压施加给阴极部的双向电压电源施加步骤；利用在施加于所述阴极部的双向电压电源的作用下产生的等离子而对加工对象物进行蚀刻的蚀刻步骤。2.根据权利要求1所述的干式蚀刻装置的控制方法，其特征在于，所述加工对象物被放置成欲蚀刻的面面向下侧。3.根据权利要求1所述的干式蚀刻装置的控制方法，其特征在于，施加于所述阴极部的低频交流电源的频率低于1MHz。4.根据权利要求1所述的干式蚀刻装置的控制方法，其特征在于，所述加工对象物...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔相俊，姜智声，李炅珍，
申请(专利权)人：库库创作股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR