JPH0637056A - プラズマエッチング方法及び装置 - Google Patents
プラズマエッチング方法及び装置Info
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- JPH0637056A JPH0637056A JP21330692A JP21330692A JPH0637056A JP H0637056 A JPH0637056 A JP H0637056A JP 21330692 A JP21330692 A JP 21330692A JP 21330692 A JP21330692 A JP 21330692A JP H0637056 A JPH0637056 A JP H0637056A
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- wafer
- etching
- wafer mounting
- mounting electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェーハ面内の選択比の均一性を良好にす
る。 【構成】 エッチングチャンバ１内に設けたウェーハ載
置電極３と、これに対向する対向電極２のいずれか一方
又は両方の周辺部に中央部とは別の温度制御可能な部分
を設け、この温度制御可能な部分に対向電極周辺部用チ
ラー１２及びウェーハ載置電極周辺部用チラー１１のい
ずれか一方又は両方を連通し、電極の中央部と周辺部と
で温度差を持たせる。
る。 【構成】 エッチングチャンバ１内に設けたウェーハ載
置電極３と、これに対向する対向電極２のいずれか一方
又は両方の周辺部に中央部とは別の温度制御可能な部分
を設け、この温度制御可能な部分に対向電極周辺部用チ
ラー１２及びウェーハ載置電極周辺部用チラー１１のい
ずれか一方又は両方を連通し、電極の中央部と周辺部と
で温度差を持たせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセスに
おけるプラズマエッチング方法および装置に関する。
おけるプラズマエッチング方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来方法及び装置の１例の構成を
示す簡略断面図である。この従来方法及び装置は、エッ
チングチャンバ１の内面にウェーハ載置電極３と、これ
に対向する対向電極２をそれぞれ絶縁体６，５で絶縁し
て取付け、これらの電極２，３にそれぞれ個別に対向電
極用，ウェーハ載置電極用交流電源７，８を接続し、エ
ッチングチャンバ１内にエッチングガスを流通させると
共に、ウェーハ載置電極３および対向電極２をそれぞれ
ウェーハ載置電極用，対向電極用チラー９，１０で冷却
することによりウェーハ４をプラズマエッチングする方
法及び装置である。
示す簡略断面図である。この従来方法及び装置は、エッ
チングチャンバ１の内面にウェーハ載置電極３と、これ
に対向する対向電極２をそれぞれ絶縁体６，５で絶縁し
て取付け、これらの電極２，３にそれぞれ個別に対向電
極用，ウェーハ載置電極用交流電源７，８を接続し、エ
ッチングチャンバ１内にエッチングガスを流通させると
共に、ウェーハ載置電極３および対向電極２をそれぞれ
ウェーハ載置電極用，対向電極用チラー９，１０で冷却
することによりウェーハ４をプラズマエッチングする方
法及び装置である。
【０００３】このような従来例において、ウェーハ載置
電極３上にウェーハ４を載置し、エッチングチャンバ１
にフッ素原子を含む混合ガス（例えばＣＨＦ3 ＋Ｃ2 Ｆ
6 ガスなど）を８０SCCM導入し、エッチングチャンバ１
内のガス圧力を２〜１８Paの範囲内の例えば９Paに制御
する。そして交流電源７，８により電極２，３にそれぞ
れ７００Ｗ〜１０００Ｗの電圧を印加してプラズマを発
生せしめ、電極３に載置してある酸化膜圧１μm ，直径
１５０mmのシリコン酸化膜付きシリコンウェーハ４又は
シリコンウェーハを上記プロセス条件でそれぞれプラズ
マエッチングした。
電極３上にウェーハ４を載置し、エッチングチャンバ１
にフッ素原子を含む混合ガス（例えばＣＨＦ3 ＋Ｃ2 Ｆ
6 ガスなど）を８０SCCM導入し、エッチングチャンバ１
内のガス圧力を２〜１８Paの範囲内の例えば９Paに制御
する。そして交流電源７，８により電極２，３にそれぞ
れ７００Ｗ〜１０００Ｗの電圧を印加してプラズマを発
生せしめ、電極３に載置してある酸化膜圧１μm ，直径
１５０mmのシリコン酸化膜付きシリコンウェーハ４又は
シリコンウェーハを上記プロセス条件でそれぞれプラズ
マエッチングした。
【０００４】図６は上記プロセス条件でエッチングした
時のシリコンエッチングレートに対するシリコン酸化膜
のエッチングレートの比，即ち、シリコン酸化膜のシリ
コンに対する選択比をウェーハの直径方向の位置に対し
て表したものである。ウェーハ中心部の選択比が高く、
周辺部の選択比が低い分布となっている。
時のシリコンエッチングレートに対するシリコン酸化膜
のエッチングレートの比，即ち、シリコン酸化膜のシリ
コンに対する選択比をウェーハの直径方向の位置に対し
て表したものである。ウェーハ中心部の選択比が高く、
周辺部の選択比が低い分布となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来例では
ウェーハの周辺部分の選択比が中心部分の選択比に比べ
１／３〜１／４の小さな値になり、ウェーハ面内の選択
比を均一にできないという課題がある。また、ホトレジ
ストに対する選択比の分布についても同様である。
ウェーハの周辺部分の選択比が中心部分の選択比に比べ
１／３〜１／４の小さな値になり、ウェーハ面内の選択
比を均一にできないという課題がある。また、ホトレジ
ストに対する選択比の分布についても同様である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウェーハ面内
の選択比の均一性を向上できるプラズマエッチング方法
及び装置を提供しようとするものである。即ち、本発明
方法は、エッチングチャンバ１内に設けたウェーハ載置
電極３とこれに対向する対向電極２に、それぞれ個別に
交流電力を供給し、エッチングチャンバ１内にエッチン
グガスを供給してウェーハ４をプラズマエッチングする
方法において、電極の中央部と周辺部とを、それぞれ個
別に温度制御することを特徴とする。本発明装置は、エ
ッチングチャンバ１内にウェーハ載置電極３と、これと
対向する対向電極２を設け、これら電極２，３にそれぞ
れ個別に対向電極用，ウェーハ載置電極用交流電源７，
８を接続し、エッチングチャンバ１内にエッチングガス
を流通してウェーハ４をプラズマエッチングする装置に
おいて、電極の周辺部に中央部とは別に温度制御可能な
部分を設けてなる。
の選択比の均一性を向上できるプラズマエッチング方法
及び装置を提供しようとするものである。即ち、本発明
方法は、エッチングチャンバ１内に設けたウェーハ載置
電極３とこれに対向する対向電極２に、それぞれ個別に
交流電力を供給し、エッチングチャンバ１内にエッチン
グガスを供給してウェーハ４をプラズマエッチングする
方法において、電極の中央部と周辺部とを、それぞれ個
別に温度制御することを特徴とする。本発明装置は、エ
ッチングチャンバ１内にウェーハ載置電極３と、これと
対向する対向電極２を設け、これら電極２，３にそれぞ
れ個別に対向電極用，ウェーハ載置電極用交流電源７，
８を接続し、エッチングチャンバ１内にエッチングガス
を流通してウェーハ４をプラズマエッチングする装置に
おいて、電極の周辺部に中央部とは別に温度制御可能な
部分を設けてなる。
【０００７】
【作用】対向電極２およびウェーハ載置電極３にそれぞ
れ交流電源７，８により交流電力を供給し、エッチング
チャンバ１内にエッチングガスを供給すると共に、エッ
チングチャンバ１内のガス圧力を所望値に保持し、エッ
チングガスのプラズマを発生させるとウェーハ載置電極
３上に載置したウェーハ４をプラズマエッチングするこ
とになる。この場合、電極の周辺部は中央部とは個別に
温度制御が可能な部分を設けてあるため、電極の中心部
と周辺部に温度差を持たせることができ、ウェーハ周辺
部の選択比を上げ、より均一な選択比を得ることができ
ることになる。
れ交流電源７，８により交流電力を供給し、エッチング
チャンバ１内にエッチングガスを供給すると共に、エッ
チングチャンバ１内のガス圧力を所望値に保持し、エッ
チングガスのプラズマを発生させるとウェーハ載置電極
３上に載置したウェーハ４をプラズマエッチングするこ
とになる。この場合、電極の周辺部は中央部とは個別に
温度制御が可能な部分を設けてあるため、電極の中心部
と周辺部に温度差を持たせることができ、ウェーハ周辺
部の選択比を上げ、より均一な選択比を得ることができ
ることになる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明方法及び装置の第１実施例の構
成を示す簡略断面図である。図１において図５の従来例
と同様の機能を有する部品には同一符号を付してある。
この第１実施例は、図５の従来装置においてウェーハ４
を載置した電極３の周辺部に中央部とは別に温度制御可
能な部分を設け、この温度制御可能な部分にウェーハ載
置電極周辺部用チラー１１を連通し、ウェーハ載置電極
３の中央部と周辺部とで温度差を持たせている。
成を示す簡略断面図である。図１において図５の従来例
と同様の機能を有する部品には同一符号を付してある。
この第１実施例は、図５の従来装置においてウェーハ４
を載置した電極３の周辺部に中央部とは別に温度制御可
能な部分を設け、この温度制御可能な部分にウェーハ載
置電極周辺部用チラー１１を連通し、ウェーハ載置電極
３の中央部と周辺部とで温度差を持たせている。
【０００９】上記第１実施例において従来装置と同様の
プロセス条件、即ち、電極間隔を２５mmに保ち、エッチ
ングチャンバ１内にＣＨＦ3 ガスとＣ2 Ｆ6 ガスとをそ
れぞれ４０SCCM，合計８０SCCMの混合ガスを導入し、エ
ッチングチャンバ１内のガス圧力を９Paに設定し、交流
電源７，８に１３．５６MHz の高周波電源を使用し、電
極２，３にそれぞれ７００Ｗ，１０００Ｗの電力を供給
し、ＣＨＦ3 ＋Ｃ2 Ｆ6 ガスのプラズマを発生せしめ、
電極3 に載置してある酸化膜圧１μm ，直径５００mmの
シリコン酸化膜付きウェーハ４をエッチングした。この
場合、対向電極２の温度は＋２０℃，ウェーハ載置電極
３の中央部温度は０℃，周辺部温度は−４０℃に設定し
た。また、同じ条件でシリコンウェーハもエッチングし
た。
プロセス条件、即ち、電極間隔を２５mmに保ち、エッチ
ングチャンバ１内にＣＨＦ3 ガスとＣ2 Ｆ6 ガスとをそ
れぞれ４０SCCM，合計８０SCCMの混合ガスを導入し、エ
ッチングチャンバ１内のガス圧力を９Paに設定し、交流
電源７，８に１３．５６MHz の高周波電源を使用し、電
極２，３にそれぞれ７００Ｗ，１０００Ｗの電力を供給
し、ＣＨＦ3 ＋Ｃ2 Ｆ6 ガスのプラズマを発生せしめ、
電極3 に載置してある酸化膜圧１μm ，直径５００mmの
シリコン酸化膜付きウェーハ４をエッチングした。この
場合、対向電極２の温度は＋２０℃，ウェーハ載置電極
３の中央部温度は０℃，周辺部温度は−４０℃に設定し
た。また、同じ条件でシリコンウェーハもエッチングし
た。
【００１０】以上に述べた方法でエッチングしたシリコ
ン酸化膜およびシリコンのエッチングレートを測定し、
それらの値より求めたシリコン酸化膜のシリコンに対す
るウェーハ面内の選択比の分布を図２に示してある。縦
軸に選択比、横軸にウェーハ直径方向の位置をプロット
してある。選択比は横軸に対してより平行となり、従来
に比べて選択比の均一性が良いことを示している。ホト
レジストに対する選択比も同様である。また、塩素系を
用いたアルミ合金やポリシリコンをエッチングした場合
も同様である。
ン酸化膜およびシリコンのエッチングレートを測定し、
それらの値より求めたシリコン酸化膜のシリコンに対す
るウェーハ面内の選択比の分布を図２に示してある。縦
軸に選択比、横軸にウェーハ直径方向の位置をプロット
してある。選択比は横軸に対してより平行となり、従来
に比べて選択比の均一性が良いことを示している。ホト
レジストに対する選択比も同様である。また、塩素系を
用いたアルミ合金やポリシリコンをエッチングした場合
も同様である。
【００１１】図３は第２実施例の構成を示す簡略断面図
である。この第２実施例では対向電極２の周辺部に中央
部とは別に温度制御可能な部分を設け、この温度制御可
能な部分に対向電極周辺部用チラー１２を連通し、対向
電極２の中央部と周辺部で温度差を持たせるようにした
ものである。上記図１の第１実施例と同様の作用効果を
奏する。
である。この第２実施例では対向電極２の周辺部に中央
部とは別に温度制御可能な部分を設け、この温度制御可
能な部分に対向電極周辺部用チラー１２を連通し、対向
電極２の中央部と周辺部で温度差を持たせるようにした
ものである。上記図１の第１実施例と同様の作用効果を
奏する。
【００１２】図４は第３実施例の構成を示す簡略断面図
である。この第３実施例は、対向電極２とウェーハ載置
電極３の周辺部に、それぞれ中央部とは別に温度制御可
能な部分を設け、これらの温度制御可能な部分にそれぞ
れ対向電極周辺部用，ウェーハ載置電極周辺部用チラー
１２，１１を連通し、各電極２，３の中央部と周辺部と
で温度差を持たせている。両電極２，３の相乗作用によ
り、上記図１の第１実施例と同様もしくはそれ以上の作
用効果を奏する。
である。この第３実施例は、対向電極２とウェーハ載置
電極３の周辺部に、それぞれ中央部とは別に温度制御可
能な部分を設け、これらの温度制御可能な部分にそれぞ
れ対向電極周辺部用，ウェーハ載置電極周辺部用チラー
１２，１１を連通し、各電極２，３の中央部と周辺部と
で温度差を持たせている。両電極２，３の相乗作用によ
り、上記図１の第１実施例と同様もしくはそれ以上の作
用効果を奏する。
【００１３】上記第２，第３実施例においてエッチング
チャンバ１内にエッチングガスＣＨＦ3 ＋Ｃ2 Ｆ6 、２
０SCCM〜１８０SCCMを導入し、エッチングチャンバ１内
のガス圧力を２Pa〜１８Pa、電極間隔を１５mm〜２０m
m，電極中央部の設定温度を＋５０℃〜−５０℃，周辺
部の設定温度を＋５０℃〜−５０℃の範囲で、それぞれ
適切な温度に組み合わせ、電極２，３への印加高周波電
力を２５０Ｗ〜１０００Ｗ、電極２，３間の高周波位相
差を−１８０度〜＋１８０度とするプロセス条件の範囲
で、直径１５０mmのシリコン酸化膜付きウェーハ４をエ
ッチングした。また、同様条件でシリコンウェーハもエ
ッチングし、選択比を算出した。最適条件はプロセス条
件により変わるが、第１実施例で述べたように第２，第
３実施例においても同様な結果が得られている。また、
塩素系を用いたアルミ合金やポリシリコンをエッチング
した場合も同様である。
チャンバ１内にエッチングガスＣＨＦ3 ＋Ｃ2 Ｆ6 、２
０SCCM〜１８０SCCMを導入し、エッチングチャンバ１内
のガス圧力を２Pa〜１８Pa、電極間隔を１５mm〜２０m
m，電極中央部の設定温度を＋５０℃〜−５０℃，周辺
部の設定温度を＋５０℃〜−５０℃の範囲で、それぞれ
適切な温度に組み合わせ、電極２，３への印加高周波電
力を２５０Ｗ〜１０００Ｗ、電極２，３間の高周波位相
差を−１８０度〜＋１８０度とするプロセス条件の範囲
で、直径１５０mmのシリコン酸化膜付きウェーハ４をエ
ッチングした。また、同様条件でシリコンウェーハもエ
ッチングし、選択比を算出した。最適条件はプロセス条
件により変わるが、第１実施例で述べたように第２，第
３実施例においても同様な結果が得られている。また、
塩素系を用いたアルミ合金やポリシリコンをエッチング
した場合も同様である。
【００１４】以上の説明より理解されるように、電極の
周辺部分に中央部とは別の温度制御可能な部分を設ける
ことにより、ガス流量，ガス圧力，高周波電力，高周波
位相差等のプロセス条件の適正化と相まってエッチング
特性を良くすることができる。
周辺部分に中央部とは別の温度制御可能な部分を設ける
ことにより、ガス流量，ガス圧力，高周波電力，高周波
位相差等のプロセス条件の適正化と相まってエッチング
特性を良くすることができる。
【００１５】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、エッチン
グチャンバ１内に設けたウェーハ載置電極３とこれに対
向する対向電極２にそれぞれ個別に交流電力を供給し、
エッチングガスを供給してウェーハ４をプラズマエッチ
ングする方法及び装置において、電極の周辺部に中央部
とは別の温度制御可能な部分を設け、電極の中央部と周
辺部とで温度差を持たせることによりガス圧力，ガス流
量，高周波電力，高周波位相差などの諸プロセス条件と
相まってウェーハ面内の選択比の均一性を良くすること
ができる。
グチャンバ１内に設けたウェーハ載置電極３とこれに対
向する対向電極２にそれぞれ個別に交流電力を供給し、
エッチングガスを供給してウェーハ４をプラズマエッチ
ングする方法及び装置において、電極の周辺部に中央部
とは別の温度制御可能な部分を設け、電極の中央部と周
辺部とで温度差を持たせることによりガス圧力，ガス流
量，高周波電力，高周波位相差などの諸プロセス条件と
相まってウェーハ面内の選択比の均一性を良くすること
ができる。
【図１】本発明方法及び装置の第１実施例の構成を示す
簡略断面図である。
簡略断面図である。
【図２】本発明におけるウェーハ面内選択比の分布の１
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３】第２実施例の構成を示す簡略断面図である。
【図４】第３実施例の構成を示す簡略断面図である。
【図５】従来方法及び装置の１例の構成を示す簡略断面
図である。
図である。
【図６】従来におけるウェーハ面内選択比の分布の１例
を示す図である。
を示す図である。
１ エッチングチャンバ ２ 対向電極 ３ ウェーハ載置電極 ４ ウェーハ ７ 対向電極用交流電源 ８ ウェーハ載置電極用交流電源 ９ ウェーハ載置電極用チラー １０ 対向電極用チラー １１ ウェーハ載置電極周辺部用チラー １２ 対向電極周辺部用チラー
Claims (6)
- 【請求項１】 エッチングチャンバ内に対向して設けら
れたウェーハ載置電極と対向した電極に、それぞれ個別
に交流電力を供給し、エッチングチャンバ内にエッチン
グガスを流通させてウェーハをプラズマエッチングする
方法において、前記電極の中央部と周辺部とをそれぞれ
個別に温度制御することを特徴とするプラズマエッチン
グ方法。 - 【請求項２】 エッチングガスはフッ素原子を含む単独
ガス又は該ガスと２種類以上の他のガスとの混合ガス，
又は塩素原子を含む単独ガス又は該ガスと２種類以上の
他のガスとの混合ガスであることを特徴とする請求項１
のプラズマエッチング方法。 - 【請求項３】 エッチングチャンバ内にウェーハ載置電
極と、これに対向する対向電極を設け、これらの電極に
それぞれ個別に対向電極用，ウェーハ載置電極用交流電
源を接続し、エッチングチャンバ内にエッチングガスを
流通してウェーハをプラズマエッチングするプラズマエ
ッチング装置において、前記電極の周辺部に中央部とは
別の温度制御可能な部分を設けてなるプラズマエッチン
グ装置。 - 【請求項４】 ウェーハ載置電極の周辺部に中央部とは
別の温度制御可能な部分を設けてなることを特徴とする
請求項３のプラズマエッチング装置。 - 【請求項５】 対向電極の周辺部に中央部とは別の温度
制御可能な部分を設けてなることを特徴とする請求項３
のプラズマエッチング装置。 - 【請求項６】 ウェーハ載置電極及び対向電極の周辺部
にそれぞれ中央部とは別の温度制御可能な分を設けてな
ることを特徴とする請求項３のプラズマエッチング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21330692A JPH0637056A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | プラズマエッチング方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21330692A JPH0637056A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | プラズマエッチング方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637056A true JPH0637056A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16636951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21330692A Pending JPH0637056A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | プラズマエッチング方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637056A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010135447A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Advanced Display Process Engineering Co Ltd | 冷却ブロック及びこれを含む基板処理装置 |
| US7781032B2 (en) | 2006-02-09 | 2010-08-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for depositing a thin film |
| US7789962B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-09-07 | Tokyo Electron Limited | Device and method for controlling temperature of a mounting table, a program therefor, and a processing apparatus including same |
| US20110154843A1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-06-30 | Ko Sungyong | Apparatus for controlling temperature of electrostatic chuck comprising two-stage refrigerant fluid channel |
| US8169305B2 (en) | 2005-01-19 | 2012-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle warning device |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP21330692A patent/JPH0637056A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8169305B2 (en) | 2005-01-19 | 2012-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle warning device |
| US7789962B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-09-07 | Tokyo Electron Limited | Device and method for controlling temperature of a mounting table, a program therefor, and a processing apparatus including same |
| US8182869B2 (en) | 2005-03-31 | 2012-05-22 | Tokyo Electron Limited | Method for controlling temperature of a mounting table |
| US7781032B2 (en) | 2006-02-09 | 2010-08-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for depositing a thin film |
| JP2010135447A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Advanced Display Process Engineering Co Ltd | 冷却ブロック及びこれを含む基板処理装置 |
| US20110154843A1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-06-30 | Ko Sungyong | Apparatus for controlling temperature of electrostatic chuck comprising two-stage refrigerant fluid channel |
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