JPH0249424A - エッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、エツチング方法に関する。

（従来の技術） 近年、半導体素子の複雑な製造工程の簡略化。

工程の自動化を可能とし、しかも微細パターンを高精度
で形成することができる各種薄膜のエツチング装置とし
て、ガスプラズヤ中の反応成分を利用したプラズマエツ
チング装置が注目されている。

このようなプラズマエツチング装置としては。

例えば特開昭５７−１５６０３４号公報に開示されたも
のが知られている。この装置においては、真空装置に連
設された気密容器内の下方にアルミニウム製下部電極が
設けられ、この下部電極の上方にこれに対向するように
、例えばアルミニウム製の電極体に支持されたアモルフ
ァスカーボン製の上部電極が設けられ、これら上部電極
及び下部電極間にＲＦ電源が接続されている。そして、
電極間を真空下に保持しつつ、下部電極上に被処理体、
例えば半導体ウェハを搬入設置して、上述のＲＦ電源か
ら各電極間に電力を供給し、同時に所望の処理ガスを電
極間に供給する。そうすると、供給された電力により処
理ガスがプラズマ化され、このブラズマ化した処理ガス
により被処理体の表面がエツチングされる。

このような装置において、下部電極上に半導体ウェハを
設置する場合、上部電極を上昇させて電極間に所定の隙
間を設け、ロボットハンド等の搬送装置により搬送して
きた半導体ウェハを下部電極上に載置し、その後上部電
極を降下して各電極間の間隔を所定量に設定する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この装置では上部電極を昇降させる構造
となっているため、駆動系がウェハ搬送面よりも上に位
置する。従って、駆動系から発生した塵が真空外を搬送
中のウェハやカセットに収納されているウェハに付着し
、このように付着した塵が高集積化されたＩＣの微細パ
ターン形成に悪影響を与え、エツチング工程の歩留まり
低下を招く。

このような欠点を解消すべく、下部電極を移動させるよ
うにして、その駆動系をウェハ載置位置よりも下に設け
た装置が提案されている（実開昭５６−４３１５８）。

しかし、この装置では、下部電極上に載置された半導体
ウェハと下部電極との接触が必ずしも一定ではなく、均
一なエツチング処理が達成できない恐れがある。

この発明はこのような欠点を解消するためになされたも
のであり、その目的は、高歩留まり及び均一なエツチン
グを実施することができるエツチング方法を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、上下に対向する下部電極と上部電極との間に
被処理体を設置して、これら電極間にプラズマを生起さ
せて被処理体をエツチングするに際し、上記被処理体を
下部電極の上に載置する載置工程と、下部電極と上部電
極との間に設けられた保持部材に上方から所定の圧力を
付与しなから上記下部電極を上昇させ、被処理体を保持
部材に押付けて所定位置に保持させる保持工程と、上記
下部電極と上部電極との間に電力を印加すると共にその
間に反応ガスを供給して電極間にプラズマを形成し、被
処理体をエツチングするエツチング工程とを具備したこ
とを特徴とするエツチング方法を得るものである。

（作用効果） 即ち、本発明によれば、下部電極を上昇して保持部材に
被処理体を押付け、この被処理体を所定位置に保持する
ため、上記被処理体への塵の付着を低減し、且つ、被処
理体と下部電極との接触を一定に保つことができる。こ
のことにより、被処理体を均一にエツチング処理でき、
ひいては歩留まりを向上させる効果が得られる。

（実施例） 以下１本発明方法を半導体製造工程で用いられるエツチ
ング装置に適用した一実施例につき、図面を参照して説
明する。

第１図及び第２図に示すように、このエツチング装置は
被処理体、例えば半導体ウェハＷを収納する収納部２０
０．収納部２００からウェハＷを搬出入するための搬送
部３００．及び搬送部３００から送られてきたウェハＷ
の位置合わせを行うアライメント部４００を具備するロ
ーダ・アンローダ部と、　アライメント部４００で位置
合わせされたウェハＷをエツチング処理する処理部５０
０と、　これら各部分の動作設定及びモニタ等を行う操
作部６００と、収納部２００及び操作部６００と他の部
分とを仕切る仕切部７００とから構成されている。

先ず、ローダ・アンローダ部について説明する。

収納部２００は、例えば２５枚の半導体ウェハを所定間
隔で載置するためのウェハカセット７が複数個（第２図
では２個）収納可能となっており、収納されたウェハカ
セット７は、夫々対応するカセット載置台８に載置され
ている。この場合に、各ウェハカセットは、その中に搭
載されたウェハが水平になるように載置される。これら
載置台８は夫々独立した昇降機構（図示せず）により上
下動される。そして、一方のウェハカセットがロード用
として用いられ、他方のウェハカセットがアンロード用
として用いられる。なお、この昇降機構はウェハへの塵
の付着を防止するため、常にカセットａ置台８よりも下
に位置するように構成することが望ましい。

搬送部３００には、収納部２００とアライメント部４０
０及び処理部５００との間でウェハＷの搬送を行う多関
節ロボット９が設けられている。この多関節ロボット９
は、第３図に示すように、アーム駆動系が収容されたベ
ース５０に第１のアーム５１．第２のアーム５２、第３
のアーム５３、及び第４のアーム５４が順次連設されて
多関節を構成しており、第４のアーム５４には、ウェハ
を保持するための機構、例えば真空吸着機構（図示せず
）を備えたアーム１０が設けられている。このアーム・
ｌＯの少なくともウェハＷ接触部は、ウェハＷへの重金
属汚染を防止するために、セラミック又は石英で形成さ
れている。これらアーム５１．５２．５３．５４は、夫
々モータ５５．５６の回転駆動が筒体６１．６２．６３
及びベルト５７、５８．５９．６０により伝達されるこ
とによって、各アームが隣接するアームに対して相対的
に回動される。また、ベース５０は図示しない駆動機構
により回転移動及び矢印Ａに沿った水平移動が実施され
る。このようにして、ウェハＷを載置したアームｌＯを
所望の位置に移動することができる。

ウェハＷの位置合わせを行うアライメント部４００には
、　ウェハＷの所定の位置に吸着保持するためのバキュ
ームチャック部材１１が設けられている。バキュームチ
ャック部材１１には円柱状の内チャックｌｌａと、所定
間隔をおいて内チャックｌｌａを囲繞するように設けら
れた円環状の外チャック１１ｂとを備えている。内チャ
ックｌｌａはその軸を中心とした回転移動及び上下動が
可能であり、外チャックｌｌｂは矢印Ｂ方向に沿って水
平移動が可能である。また、チャック部材１１の外側に
は、内チャックの中心方向に移動可能に、ウェハ外周縁
検出用センサ、例えば透過型センサ（図示せず）が設け
られており、このセンサの検出信号に基づいて内チャッ
クｌｌａ及び外チャックｌｌｂによりウェハＷを予め決
められた位置にアライメントする。

処理部５００は、アライメント部４００で位置合わせさ
れたウェハＷに所定のエツチング処理を施すためのもの
であり、エツチング処理室１２、ロードロック室１３．
１４、及び予備室１５を備えている。

処理室１２は、所望雰囲気の減圧下に保持された状態で
ウェハＷをエツチング処理するためのものであり、その
中に後述するエツチング処理機構が設けられている。

ロードロック室１３．１４は気密状態を保ちなからウェ
ハＷを搬送可能とするもので、これによりウェハＷの処
理室１２に対する搬出入の際に、処理室１２内を所望の
雰囲気に保持しておくことができる。

このようなロードロック室としては、例えばＵＳＰ４　
。

４３３、９５１に開示されたものを用いることができる
。

ロードロック室１３は処理室１２のイン側に設けられて
おり、ロードロツタ室１４はアウト側に設けられている
。これらロードロック室１３．１４には、処理室１２の
雰囲気に影響を与えずにウェハＷを搬出入するために、
夫々開閉機構１６ａ、　１６ｂ及び開閉機構１８ａ、　
１８ｂが設けられている。このような開閉機構は、例え
ばゲートバルブで構成することができる。

ゲートバルブは例えばＵＳＰ４．６３２．６２４に開示
されている。なお、ロードロック室１３．１４には、真
空排気機構例えばロータリポンプ（図示せず）が接続さ
れており、さらに不活性ガス例えばＮ２ガスが導入可能
なパージ機構（図示せず）が設けられている。

予備室１５は、処理後のウェハＷにライトエツチングや
アッシング等のトリートメントを施したり。

その中を単にロードロック室１４及び収納部２００の中
間の圧力に保持したりといった多目的に使用することが
できる。予備室１５には、多関節ロボット９側に上述の
開閉機構１６ａ、　１６ｂ、　１８ａ、　１８ｂと同じ
構造の開閉機構１５ａが設けられており、更に不活性ガ
スを導入するパージ機構及び排気機構（いずれも図示せ
ず）が設けられている。これらパージ機構及び排気機構
を適切に作動させることにより、開閉機構１５ａを開に
したときに予備室１５内の圧力と大気との間の圧力差で
ウェハＷが舞い上がることを防止できる。

処理部５００におけるウェハＷの搬送は、第４図に示す
ように、ロードロック室１３及び１４に夫々一般けられ
たハンドリング装置７０及び８０によって行われる。ハ
ンドリング装置７０は、図示しない回転機構により回転
可能に設けられたベース７３と、ウェハＷを矢印Ｃ方向
に水平移動可能な多関節アーム７２と、多関節アーム７
２を駆動するモータ７４と、多関節アーム７２の先端に
設けられたウェハホルダー７１とを備えており、ベース
７３の回転移動及び多関節アーム７２の直線移動により
、ウェハＷをアライメント部４００から処理室１２へ搬
送するものである。

また、ハンドリング装置８０はハンドリング装置７０と
同様の構造を有しており、ベース８３と、多関節アーム
８２と、モータ８４と、ウェハホルダー８１とを備えて
おり、ベース８３の回転移動及び多関節アーム８２の直
線移動により、ウェハＷを処理室１２から予備室１５を
通過して収納部２００へ搬送するものである。

操作部６００は、装置全体の制御、装置の動作設定及び
ウェハ処理状態を監視するためのものであり、第５図に
示すように、各部分を制御するためのマイクロコントロ
ーラ６０１と、メモリ６０２、キーボード及びＩＣカー
ド挿入部を有する入力部６０５及び表示装置としてのＣ
ＲＴ６０４からなる入出力部６０３とを備えている。

仕切部７００は、収納部２００及び操作部６００と他の
部分を仕切るものであり、収納部２００及び操作部６０
０が高圧でクリーン度の高いクリーンルームに設置され
、他の部分がそれよりも低圧でクリーン度の低いメンテ
ナンス用クリーンルームに設置される。そして、エツチ
ング装置は、高クリーン度のクリーンルームからメンテ
ナンス用クリーンルームに空気の流路が形成されるよう
に設けられる。

次に、処理室１２においてウェハＷをエツチングするエ
ツチング処理機構について説明する。第６図はエツチン
グ処理機構を示す断面図である。この処理機構は、処理
室１２の下方に設けられた下部電極２０と、下部電極２
０を昇降するための昇降機構１９と、上部電極４０と、
上部電極４０を支持する電極支持体３８と、ウェハＷを
ホールドするためのクランプリング３６と、クランプリ
ング３６に押し付は力を付与するための加圧系１３０と
、反応ガスをウェハＷに供給するための反応ガス供給系
１４０とを備えている。

処理室１２の周壁は表面がアルマイト処理されたアルミ
ニウムで形成されており、ウェハ搬入口３と、搬出口４
とが設けられている。これら搬入口３及び搬出口４は夫
々前述の開閉機構１６ｂ、　１８ａにより開閉される。

下部型［２０は円柱状をなし、表面にアルマイト処理が
施されたアルミニウムで形成されており、昇降可能に設
けられている。そして、ウェハＷを支持する上面は中心
部が僅かに膨らんだドーム状をなしている。このように
ドーム状に形成することにより、上記ウェハＷにそり等
があったとしても、このウェハＷと下部電極２０との接
触率を高めることができる。

また、下部電極２０の下部には円板状の支持板２１が固
定されている。なお、下部電極２０の上面には２０〜１
００ｐの厚みの合成高分子フィルム、例えば耐熱性ポリ
イミド系樹脂フィルム２０ａが耐熱性アクリル系接着剤
によって接着されている。このフィルム２０ａによりウ
ェハＷと下部電極２０との間のインピーダンスを一様に
することができる。

処理室１２の下方には、下部電極２０を昇降するための
昇降機構１９が下部電極２０に連設されている。

昇降機構１９は、下部電極２０を昇降するためのモータ
２４と、処理室１２の底壁に固定部材９１を介して固定
されたモータ２４を支持する円板状の支持部材９０と、
支持部材９０と処理室１２の底壁とを連結する３個のボ
ールスクリュー２３と、ボールスクリュー２３に螺合し
前述の支持板２１に固定されたナツト２２とを備えてい
る。ボールスクリュー２３の１つはモータ２４に連結さ
れており、モータ２４が駆動されることにより、そのボ
ールスクリューが回転され、以下に示す機構で下部電極
２０が昇降される。すなわち、各ボールスクリューには
、夫々歯付スプロケット２５が同じ高さに固定されてお
り、これらスプロケット２５が、第７図に示すように、
連続したチェーン２６で連結されていて、３つのボール
スクリュー２３が同期して回転される。従って、モータ
２４を駆動することにより支持板２１を介してナツト２
２に連結された下部電極２０が昇降される。これにより
、下部電極２０を安定して昇降することができる。

なお、ボールスジ。リュー２３が３個設けられているか
ら、下部電極２０の平行度の調整を容易に行うことがで
きる。

下部電極２０と処理室１２の底壁とは、防塵の見地から
好ましい材質、例えばステンレススチールで形成された
ベローズ２７により接続されており、昇降機構１９によ
り電極２０が昇降される際にも処理室１２内の気密性が
保たれるようになっている。

下部電極２０の内部には空間９３が形成されており、こ
の空間９３から上方に貫通する４つの貫通孔９４（図で
は２つのみ）が設けられている。空間９３の中には昇降
板９５が上下動可能に設けられており。

その上面にはステンレススチールで形成されたウェハＷ
支持用の４本のりフタ−ビン２８が固定されていて、リ
フタービン２８は夫々対応する貫通孔９４に挿入されて
いる。下部電極２０の下方には昇降機３０が設けられて
おり、昇降板９５は捧９６を介して昇降機３０に接続さ
れている。そして、昇降機３０を駆動させることにより
昇降板９５が昇降され、これによりリフタービン２８上
のウェハＷが昇降される。

昇降板９５と下部電極２０とはコイルスプリング３１で
連結されており、昇降板９５がコイルスプリング３１に
より下方に付勢されていて、昇降機３０が駆動されてい
ない場合にリフタービン２８の先端が下部電極２０の上
面よりも下に位置するようになっている。

空間９３には、第８図に示すように、ガスソース１１０
から延長するガス供給管１１１が接続されており、ガス
ソース１１０がら空間９３に、冷却ガスとしてのＨｅガ
スが供給される。ガス供給管１１１には流量計１１２及
びバルブ１１３が設けられている。また、空間９３には
ガス排気管１１４が接続されており、この排気管１１４
から空間９３内が排気される。排気管１１４にはバルブ
１１５及び圧力計１１６が設けられている０貫通孔９４
からは水平方向に冷却ガス導入管１２０が延長しており
、　この冷却ガス導入管１２０から下部電極２０の上面
に向けて１６個の縦孔１２１が設けられている。そして
、エツチング処理の際に、空間９３に供給された冷却用
のＨｅガスが貫通孔９４．並びにガス導入管１２０及び
縦孔１２１を通流してウェハＷの表面に均一に供給され
、ウェハＷが均一に冷却される。従って、エツチングの
均一性が極めて高い。

また、下部電極２０内に冷却液通流路３２が設けられて
おり、この通流路３２に図示しない冷却液供給源から供
給された冷却液１例えば不凍液と水との混合液を循環さ
せて電極２０を冷却するようになっており、これによっ
てもエツチング処理の均一性を高めることができる。

クランプリング３６は、例えばアルミニウムでつくられ
ており、表面がアルマイト処理されている。

このクランプリング３６は、下部電極２０の上に設けら
れており、下部電極２０のウェハＷ支持部にフィツトす
るフィツト部３６ａを有していて、フィツト部３６ａに
はウェハＷの径より僅かに小さい径を有する孔３６ｂが
形成されている。そして、エツチングの際には、孔３６
ｂにウェハＷが対応するようにして、クランプリング３
６によりウェハＷが位置決めされる。

このクランプリング３６に押し付は力を作用させるため
の加圧系１３０は、クランプリング３Ｂを支持する４本
の高純度アルミナ製のシャフト１３１　と、各シャフト
に連結された加圧用の４つのエアシリンダ３７とを備え
ている。シャフト１３１の先端部１３２は、第９図に示
すように、半球状となっており。

この先端部１３２がクランプリング３６の凹所３６ｃの
底部に当接した状態で、取り付は部材１３３によりシャ
フト１３１とクランプリング３６とが結合される。

この場合に、シャフト１３１の先端部１３２が半球状を
なしているから、シャフト１３１とクランプリング３６
とがなす角度を僅かに変化させることができる。

従って、クランプリング３６の位置設定を高精度で行う
ことができる。

処理室１２の上部に、下部電極２０と対向するように上
部電極支持体３８が設けられており、この支持体３８の
下面に、電気的接続を保った状態で、例えばアモルファ
スカーボン製の上部電極４０が設けられている。上部電
極支持体３８は、導電性の材質、例えば表面がアルマイ
ト処理されたアルミニウムで形成されている。この上部
電極支持体３８内に冷却液通流路３９が設けられており
、この通流路３９に図示しない冷却液供給源から供給さ
れた冷却液。

例えば不凍液と水との混合液が循環されることにより支
持体３８が冷却される。

電極支持体３８と上部電極４０との間には、空間４１が
形成されており、この空間４１にはガス供給系１４０か
らガスが供給される。すなわち、空間４１にはガス供給
管４２が接続されており、ガス供給管４２は処理室１２
の外に設けられたガス供給源１４１に接続されていて、
その途中に流量調節器（例えばマスフローコントローラ
）１４２が設けられている。

そして、ガス供給源１４１からガス供給管４２を介して
ＣＨＦ３．　ＣＦ、等の反応ガス及びＡｒ、　Ｈｅ等の
キャリアガスが空間４１に供給される。

空間４１内には、反応ガスを拡散させるための３つのバ
ッフル４３ａ、　４３ｂ、　４３ｃが設けられている。

バッフル４３ａは空間４１上部のガス導入部に設けられ
ており、バッフル４３ｂ、　４３ｃは空間４１の中央部
に設けられている。各バッフルには、ガス通流用の孔が
放射状に設けられており、その大きさは例えばバッフル
４３ａでは２０ｍ、バッフル４３ｂでは５■、バッフル
４３ｃでは２ｍである。各バッフルに設けられたガス通
流孔は、互いに上下位置がずれており、反応ガスを有効
に拡散させることができるようになっている。上部電極
４０には複数の貫通孔４４が形成されており、上記バッ
フルで拡散された反応ガスが貫通孔４４を通過して処理
室１２の内部に供給される。

上部電極支持体３８及び上部電極４０の周囲には絶縁リ
ング４５が設けられており、また、絶縁リング４５の下
端部から上部電極４０の下面周縁部にかけて絶縁体例え
ば石英で形成されたシールドリング４６が設けられてい
る。シールドリング４６により上部電極４０の周縁部を
シールドすることにより、上部電極４０のプラズマ発生
部分の面積をウェハＷの面積と実質的に同じ大きさとし
て、エツチング処理の際にウェハＷに対応する部分にプ
ラズマを発生させることができる。電極４０には高周波
電極４７が接続されており、この電源４７から上部電極
４０と下部電極２０との間に高周波電力が印加されてそ
の間にプラズマが形成される。

処理室１２内壁の下部電極２０側方部分には、下部電極
２０の外周部近傍に至る排気リング３４が固定されてい
る。排気リング３４には、複数の排気孔３３が形成され
ており、処理容器２内のガスがこの排気孔３３を通過し
て排気される。排気孔３３は、例えば、径が５１で、１
０ｃ間隔で３６個均等配置されている。

処理容器２側壁の排気リング３４の下側には、排気管３
５が連結されており、排気管３５には例えばターボ分子
ポンプ１５０及びロータリポンプ１５１が接続されてい
る。これらポンプ１５０．１５１を駆動させることによ
り、処理室１２内が排気される。

このような処理室１２の側壁には流通孔１２ａが設けら
れており、この流通孔１２ａに所定温度例えば６０ｍ程
度の温調水を流すことで処理室１２の温調が可能とされ
、これにより処理室１２内壁へのデポジションを抑止す
ることができるようになっている。

次に、第１０図を参照しながら１以上のように構成され
たエツチング装置の動作について説明する。

先ず、オペレータ又はロボットハンドにより２つのカセ
ット載置台８に、夫々ロード用及びアンロード用のウェ
ハカセット７を載置する。この場合に、ロード用カセッ
トには２５枚のウェハＷを搭載し、アンロード用のカセ
ットは空にしておく。

そして、ロード用ウェハカセットが載置された載置台の
下に設けられた昇降機構によりロードしようとするウェ
ハＷを所定の位置に設定する。この際に、多関節ロボッ
ト９をロード用カセットに隣接するように位置させてお
く。この状態で多関節ロボット９のアーム１０を処理し
ようとするウェハの下に挿入し、次いでカセット載置台
８を僅かに下降させ、ウェハＷをアーム１０上に真空吸
着させる。

次に、ウェハが吸着されたアーム１０をアライメント部
４００に送出し、　ウェハＷをチャック１１上に搬送す
る。ここでウェハＷの中心合わせとオリエンテーション
フラットの位置合わせを行う。この際に、イン側のロー
ドロック室１３には不活性ガス例えばＮ２ガスを導入し
、僅かに加圧状態または大気圧状態にしておく。そして
、Ｎ２ガスを導入し続けながら開閉機構１６ａを開の状
態にし、位置合わせされた後のウェハＷをハンドリング
装置７０の多関節アーム７２に載置し、次いでハンドリ
ング装置７０によりウェハＷをロードロツタ室１３に搬
送し。

開閉機構１６ａを閉の状態にする。その後ロードロック
室１３内を例えば０．１〜２　Ｔｏｒｒに減圧する。こ
の時、処理室１２内をＩ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒに減圧
しておく。

ロードロック室１３の開閉機構１６ｂを開の状態にして
おき、ハンドリング装置７０によりウェハＷを処理室１
２へ搬入する（ＳＴＥＰＩ）　、その際に、昇降機構３
０の駆動により下部電極２０の貫通孔９４からリフター
ビン２８を例えば１２　ｍ　／　ｓａｃの速度で上昇さ
せる（ＳＴＥＰ　２　）。これにより、ウェハＷが４本
のりフタ−ビン２８の上端で支持される。

ウェハＷの搬入動作の終了後、ハンドリング装置７０の
多関節アーム７２をロードロック室１３内に収納し、開
閉機構１６ｂを閉の状態にする（ＳＴＥＰ３）　。

次いで、昇降機構１９により下部電極２０を上昇させ、
ウェハＷを下部電極２０上に載置させる（ＳＴＥＰ４）
。更に連続して下部電極２０を低速度で上昇させ、クラ
ンプリング３６に当接させる（ＳＴＥＰ５）　。

その後、加圧系１３０によりクランプリング３６に所定
の押圧力を作用させながら、下部電極２０を更に例えば
５ｍｍ上昇させる（ＳＴＥＰ６）　、これにより、ウェ
ハＷが下部電極２０とクランプリング３６に挟持された
状態となリウエハＷが位置決めされる。この場合に、前
述したように下部電極２０の表面は僅かにドーム状とな
っているので、ウェハＷをクランプリング３６で押し付
けた際にウェハＷを下部電極２０表面に均一に接触させ
ることができる。また。

加圧系１３０によりクランプリング３６に作用させる押
し付は力を調節することができるので、ウェハＷの平坦
度を一層高くすることができる。

なお、昇降機構１９による下部電極２０の昇降動作は、
前述したように、モータ２４を駆動させることにより行
われる。モータ２４が回転すると、それに連結されたボ
ールスクリュー２３が回転し、そこに取り付けられたス
プロケット２５もその位置で回転する。そうすると、チ
ェーン２６が連動動作し、他のスプロケット２５も同時
に同方向に回転する。すなわち、３個のスプロケットが
全て同時に回転することになるので、３つのボールスク
リュー２３が同期して回転する。ボールスクリュー２３
と支持板２１とは、ナツト２２により係合しているので
、３つのボールスクリュー２３が同期して回転すること
により、支持板２１が予め調整された平行度を保ったま
ま昇降する。従って、下部電極２０は良好な平行度を保
ちながら昇降することができる。

このような下部電極２０の上昇動作により、下部電極２
０と上部電極４０とのギャップが例えば６〜２０閣に設
定される。

このような動作中、処理室１２内の排気をコントローラ
６０１により制御しておき、処理室１２が所望のガス流
及び排気圧に設定されているか否かを表示部６０４で確
認する。

その後、処理室１２内が０．１〜３　Ｔｏｒｒに維持さ
れるように排気を制御しながら１例えばＣＨＦ、ガス。

ＣＦ４ガスのような反応ガス及び例えばＨａガス、Ａｒ
ガスのようなキャリヤガスを夫々１１００５ＣＣ及び１
１００ＯＳＣＣの流量でガス供給源１４１からガス供給
管４２を介して上部電極支持体３８の空間４１に供給さ
れる。

反応ガスは、空間４１内のバッフル４３ａ、　４３ｂ、
　４３ｃにより均等整流され、均一に拡散する。そして
、反応ガスは上部電極４０に形成された貫通孔４４がら
半導体ウェハＷに向けて流出される。

このように反応ガスを供給しながら、高周波電源４７か
ら上部電極４０に周波数が例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波電力を印加して、ウェハＷに供給された反応ガスを
プラズマ化し、このプラズマによりウェハＷのエツチン
グを行う（ＳＴＥＰ７）　。

なお、高周波電力を印加すると、上部電極４ｏ及び電極
支持体３８が高温になり両者の熱膨張係数の差によりア
モルファスカーボン製の上部電極４ｏにひび割れが入る
恐れがあるが、上部電極４ｏは電極支持体３８の冷却液
通流路３９に例えば不凍液と水とからなる冷却液を通流
させることにより間接的に冷却されているのでこのよう
な恐れが回避される。

また、この際に下部電極２０が高温となってウェハＷの
表面に形成されたレジストパターンが破壊される恐れが
あるが、下部電極２０も流路３２に冷却液を通流させる
ことにより冷却されているのでこのような恐れが回避さ
れる。通流される冷却液は。

ウェハＷを一定温度で処理するために例えば−２５〜６
０”の範囲内の所定温度に制御する。

また、エツチングの際、プラズマの熱エネルギによりウ
ェハＷも高温になるが、前述したように貫通孔９４及び
縦孔１２１からウェハＷに冷却ガスを供給することによ
り、ウェハＷを有効に且つ均一に冷却することができる
。ウェハＷは下部電極２０に密着されているが、実際に
はウェハＷと下部電極２０の表面との間には、これら表
面の微細な凹凸により僅かに隙間があるから、この隙間
からウェハＷの略全面に亘って冷却ガスを供給すること
ができる。このようにして、所定時間例えば２分間エツ
チング処理を続ける。

エツチング処理が終了後、処理室１２内のガスを排気し
ながら下部電極２０を下降させ、ウェハＷをリフタービ
ン２８に載置した状態にする０次いで、処理室１２内の
圧力とアウト側ロードロック室１４内の圧力とを同程度
に調節し、開閉機構１８ａを開の状態にする。そして、
ロードロック室１４に設けられたハンドリング装置８０
の多関節アーム８２を処理室１２内に搬入し、ウェハＷ
の下に挿入し、リフタービン２８を下降させ、ウェハＷ
をアーム８２に吸着させる。その後、多関節アーム８２
をロードロック室１４に戻し、開閉機構１８ａを閉の状
態にする。この際に、予備室１５をロードロック室１４
と同程度の圧力まで減圧しておく。

その後、開閉機構１８ｂを開の状態にし、多関節アーム
８２により予備室１５内の載置台（図示せず）ヘウエハ
Ｗを搬送する。次いで、開閉機構１８ｂを閉の状態にし
、載置台を下降させ、予備室１５で必要に応じて所定処
理を行った後、開閉機構１５ａを開の状態とする。この
際に、多関節ロボット９を予め予備室１５側に移動して
おき、そのアーム１０を予備室１５へ挿入し、アーム１
０にウェハＷを吸着させる。この状態で、アーム１０を
予備室１５から搬出し、次いで開閉機構１５ａを閉鎖状
態にし、多関節ロボット９を１８０’回転させる。　そ
して、アーム１０を空のカセット７に向けて移動させ、
そのカセットの所定位置にウェハＷを収納する。

以上のような一連の動作を、ロード用カセットに収納さ
れているウェハがなくなるまで続ける。

以上説明したように、この発明によれば、上下電極間に
被処理体、例えばウェハを保持して、その間にプラズマ
を発生させてエツチングするエツチング装置において、
上部電極は固定状態とし、下部電極のウェハ載置面より
も下方に駆動機構を設け、この駆動機構によりウェハ搬
入出時、下部電極を下方移動するようにしたので、駆動
機構からの塵によるウェハの汚染を極めて少なくするこ
とができ、エツチング処理における歩留まりを著しく向
上させることができる。

保持機構としてのクランプリングによりウェハを保持し
てその位置設定を行うので、上部電極とウェハとの間隔
を均一に設定することができる。

従って、均一なエツチング処理を実施することができる
。更に、ウェハを載置する下部電極の表面がドーム状と
なっているので、ウェハをクランプリングに保持させた
場合にウェハと下部電極の接触を高めることができ、均
一なエツチング処理を実施できる。更に、ウェハをクラ
ンプリングに保持させる際に、加圧機構によりクランプ
リングに圧力を及ぼすことができ、しかもその圧力を変
化させることができるので、ウェハを確実に保持するこ
とができると共に、エツチングするウェハの形状に応じ
て適切な押し付は力を及ぼすことができる。これらによ
り、−層均一なエツチング処理を行うことができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されることなく種々
変形が可能である。例えば、上記実施例では下部電極の
昇降機構において３つのボールスクリューをチェーンで
同期回転させるようにしたが、これに限らず、例えばゴ
ム製のリング及び円環状のスプロケットのような他のも
のを用いることもできる。また、下部電極を一つのモー
タにより昇降するようにしたが、これに限らず、３つの
ボールスクリューに夫々別々のモータを連結し、それら
を同期して回転させるものであってもよい。

要するに、被処理体に対する塵の付着を防止でき。

平行に保ちながら下部電極を移動できるように構成され
ていればよい。なお、ボールスクリューの数は３本に限
らずそれよりも多くても構わない。

被処理体はウェハに限定されるものでなく、例えば液晶
ＴＶの画面表示装置に用いられるＬＣＤ基板であっても
よい。

また、下部電極に被処理体を受は渡すりフタ−ビンを４
本としたが、３本以上であれば何本でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するためのエツチ
ング装置の構成図、第２図は第１図エツチング装置の平
面図、第３図は第１図の多関節アーム説明図、第４図は
第１図の処理部説明図、第５図は第１図の操作部説明図
、第６図は第４図のエツチング処理機構説明図、第７図
は第６図の下部電極を搬送する搬送機構説明図、第８図
は第６図の操作部説明図、第９図は第６図のクランプリ
ング及びシャフトの結合部説明図、第１０図は第１図エ
ツチング装置の動作説明をするためのフローチャートで
ある。 １２・・・エツチング処理室　１９・・・昇降機構２０
・・・下部電極 ３６・・・クランプリング １３０・・・加圧系 ２８・・・リフタービン ４０・・・上部電極 １３１・・・シャフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下に対向する下部電極と上部電極との間に被処理体を
   設置して、これら電極間にプラズマを生起させて被処理
   体をエッチングするに際し、上記被処理体を下部電極の
   上に載置する載置工程と、下部電極と上部電極との間に
   設けられた保持部材に上方から所定の圧力を付与しなが
   ら上記下部電極を上昇させ、被処理体を保持部材に押付
   けて保持させる保持工程と、上記下部電極と上部電極と
   の間に電力を印加すると共にその間に反応ガスを供給し
   て電極間にプラズマを形成し、被処理体をエッチングす
   るエッチング工程とを具備したことを特徴とするエッチ
   ング方法。