JPH1022263A - プラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング装置Info
- Publication number
- JPH1022263A JPH1022263A JP16877296A JP16877296A JPH1022263A JP H1022263 A JPH1022263 A JP H1022263A JP 16877296 A JP16877296 A JP 16877296A JP 16877296 A JP16877296 A JP 16877296A JP H1022263 A JPH1022263 A JP H1022263A
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- Japan
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- ring
- exhaust
- plasma etching
- etching apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被処理面内におけるエッチングレートが均一
で、安定して信頼性の高いデバイスを製造するのに貢献
できるプラズマエッチング装置を提供する。 【解決手段】 図１のプラズマエッチング装置１は、排
気の補正機構としての２層の排気リング１７を、下部電
極３５よりも下方に装備している。 【効果】 排気孔の位置に起因する排気効率の偏りを緩
和させることができ、基板面内のエッチングレートを均
一にすることができる。
で、安定して信頼性の高いデバイスを製造するのに貢献
できるプラズマエッチング装置を提供する。 【解決手段】 図１のプラズマエッチング装置１は、排
気の補正機構としての２層の排気リング１７を、下部電
極３５よりも下方に装備している。 【効果】 排気孔の位置に起因する排気効率の偏りを緩
和させることができ、基板面内のエッチングレートを均
一にすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマエッチング
装置に係り、特に大口径Ｓｉウエハー等の基板を用いた
半導体装置の製造において、微細パターン形成に適用さ
れるプラズマエッチング装置に関するものである。
装置に係り、特に大口径Ｓｉウエハー等の基板を用いた
半導体装置の製造において、微細パターン形成に適用さ
れるプラズマエッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ドライエッチング法は所定の領域のみを
選択的にエッチングすることが可能ないわゆる異方性の
高いエッチング方法である。このドライエッチング法は
微細パターンの加工を必要とする半導体装置、例えばＵ
ＬＳＩの製造プロセスにとり重要なプロセスの一つであ
る。このドライエッチング法にはいくつかの種類があ
り、現在では反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が主流
となっている。
選択的にエッチングすることが可能ないわゆる異方性の
高いエッチング方法である。このドライエッチング法は
微細パターンの加工を必要とする半導体装置、例えばＵ
ＬＳＩの製造プロセスにとり重要なプロセスの一つであ
る。このドライエッチング法にはいくつかの種類があ
り、現在では反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が主流
となっている。
【０００３】図３は従来のプラズマエッチング装置の構
成の一例を示す図である。図３に示すように、本プラズ
マエッチング装置１０１は、アノード電極としての上部
電極１１とカソード電極としての下部電極３５が、相互
に対向して反応室としてのチャンバー１０内に配されて
いる。アノード電極１１はアース３１され、上方には反
応ガス導入口（図示されず）が設けられており、反応ガ
スがアノード電極１１の多数の開口を介して、チャンバ
ー１０内に均一に供給される。
成の一例を示す図である。図３に示すように、本プラズ
マエッチング装置１０１は、アノード電極としての上部
電極１１とカソード電極としての下部電極３５が、相互
に対向して反応室としてのチャンバー１０内に配されて
いる。アノード電極１１はアース３１され、上方には反
応ガス導入口（図示されず）が設けられており、反応ガ
スがアノード電極１１の多数の開口を介して、チャンバ
ー１０内に均一に供給される。
【０００４】一方、カソード電極（下部電極３５）に
は、ＲＦジェネレーター３７により高周波電極を印加さ
れ、それにより両電極１１、３５間に高周波電界が生じ
る。また、この下部電極３５には被エッチング材料膜を
配するＳｉウエハー３（被処理体）等の基板が載置され
る。
は、ＲＦジェネレーター３７により高周波電極を印加さ
れ、それにより両電極１１、３５間に高周波電界が生じ
る。また、この下部電極３５には被エッチング材料膜を
配するＳｉウエハー３（被処理体）等の基板が載置され
る。
【０００５】このような構成のプラズマエッチング装置
１０１では、カソード電極３５に高周波電界がかけられ
適当な濃度の反応ガスがチャンバー１０内に供給される
と、カソード電極３５とアノード電極１１との間でプラ
ズマが発生する。プラズマ中のイオンは高周波電界によ
り、下部電極上のＳｉウエハー３に垂直入射し、上述し
た異方性エッチングが進行する。エッチングにより生成
された反応生成物は、下部電極３５より下方に設けられ
た排気孔１０３を介して、チャンバー１０より外に排気
される。
１０１では、カソード電極３５に高周波電界がかけられ
適当な濃度の反応ガスがチャンバー１０内に供給される
と、カソード電極３５とアノード電極１１との間でプラ
ズマが発生する。プラズマ中のイオンは高周波電界によ
り、下部電極上のＳｉウエハー３に垂直入射し、上述し
た異方性エッチングが進行する。エッチングにより生成
された反応生成物は、下部電極３５より下方に設けられ
た排気孔１０３を介して、チャンバー１０より外に排気
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のプラ
ズマエッチング装置では、チャンバー内での電極の配置
やチャンバー外部における排気用のターボ分子ポンプの
取付けレイアウト等に律則されて、排気孔の設定位置が
限られてしまっていた。そのため、排気の均一性に偏り
が生じ、その結果、基板面内におけるエッチンググレー
トに偏りが生じてしまい、ひいては半導体装置の歩留ま
り低下につながっていた。この傾向は、基板が大口径化
するほど顕著になる。
ズマエッチング装置では、チャンバー内での電極の配置
やチャンバー外部における排気用のターボ分子ポンプの
取付けレイアウト等に律則されて、排気孔の設定位置が
限られてしまっていた。そのため、排気の均一性に偏り
が生じ、その結果、基板面内におけるエッチンググレー
トに偏りが生じてしまい、ひいては半導体装置の歩留ま
り低下につながっていた。この傾向は、基板が大口径化
するほど顕著になる。
【０００７】本発明は、被処理面内におけるエッチング
レートが均一で、安定して信頼性の高いデバイスを製造
するのに貢献できるプラズマエッチング装置を提供する
ことを目的とする。
レートが均一で、安定して信頼性の高いデバイスを製造
するのに貢献できるプラズマエッチング装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のプラズマエッチング装置は、被処理体の置
かれた反応室内にプラズマを発生させる機構もしくは外
部で生成したプラズマを反応室内に引き込む機構を有
し、反応室内に配した被エッチング材料膜の所定部位を
エッチングするようにしたプラズマエッチング装置であ
って、基板面内の排気効率を補正する機構を有すること
を特徴とする。
め、本発明のプラズマエッチング装置は、被処理体の置
かれた反応室内にプラズマを発生させる機構もしくは外
部で生成したプラズマを反応室内に引き込む機構を有
し、反応室内に配した被エッチング材料膜の所定部位を
エッチングするようにしたプラズマエッチング装置であ
って、基板面内の排気効率を補正する機構を有すること
を特徴とする。
【０００９】本発明のプラズマエッチング装置では、例
えば、下部電極より下方にリングを配するなど、排気孔
の位置に起因する排気効率の偏りを緩和させる機能を有
する機構を設けることにより、基板面内のエッチングレ
ートを均一にすることができる。
えば、下部電極より下方にリングを配するなど、排気孔
の位置に起因する排気効率の偏りを緩和させる機能を有
する機構を設けることにより、基板面内のエッチングレ
ートを均一にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一態様によるプラズマエ
ッチング装置では、上記排気リングを例えば積極的に冷
却するなどしてエッチングによって生成される反応生成
物を積極的に付着させることにより、反応生成物の排気
効率を助長し、反応生成物がチャンバー内に浮遊するこ
とを一層抑制することができる。さらに、上記排気リン
グを取り外し可能とすることで、下部電極より下方のメ
ンテナンス性が改善できる。
ッチング装置では、上記排気リングを例えば積極的に冷
却するなどしてエッチングによって生成される反応生成
物を積極的に付着させることにより、反応生成物の排気
効率を助長し、反応生成物がチャンバー内に浮遊するこ
とを一層抑制することができる。さらに、上記排気リン
グを取り外し可能とすることで、下部電極より下方のメ
ンテナンス性が改善できる。
【００１１】
【実施例】以下、図を参照しつつさらに具体的に説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係るプラズマエッチン
グ装置の内部構造を模式的に示す断面図である。図１の
プラズマエッチング装置の大旨の構成は、図３のプラズ
マエッチング装置のそれと同じである。すなわち、本プ
ラズマエッチング装置１は、アノード電極としての上部
電極１１とカソード電極としての下部電極３５が、相互
に対向して反応室としてのチャンバー１０内に配されて
いる。アノード電極１１はアース３１され、上方には反
応ガス導入口（図示されず）が設けられており、反応ガ
スがアノード電極１１の多数の開口を介して、チャンバ
ー１０内に均一に供給される。
る。図１は、本発明の一実施例に係るプラズマエッチン
グ装置の内部構造を模式的に示す断面図である。図１の
プラズマエッチング装置の大旨の構成は、図３のプラズ
マエッチング装置のそれと同じである。すなわち、本プ
ラズマエッチング装置１は、アノード電極としての上部
電極１１とカソード電極としての下部電極３５が、相互
に対向して反応室としてのチャンバー１０内に配されて
いる。アノード電極１１はアース３１され、上方には反
応ガス導入口（図示されず）が設けられており、反応ガ
スがアノード電極１１の多数の開口を介して、チャンバ
ー１０内に均一に供給される。
【００１２】一方、カソード電極（下部電極３５）に
は、ＲＦジェネレーター３７により高周波電極を印加さ
れ、それにより両電極１１、３５間に高周波電界が生じ
る。また、この下部電極３５には被エッチング材料膜を
配するＳｉウエハー３（被処理体）等の基板が載置され
る。
は、ＲＦジェネレーター３７により高周波電極を印加さ
れ、それにより両電極１１、３５間に高周波電界が生じ
る。また、この下部電極３５には被エッチング材料膜を
配するＳｉウエハー３（被処理体）等の基板が載置され
る。
【００１３】このような構成のプラズマエッチング装置
１では、カソード電極３５に高周波電界がかけられ適当
な濃度の反応ガスがチャンバー１０内に供給されると、
カソード電極３５とアノード電極１１との間でプラズマ
が発生する。プラズマ中のイオンは高周波電界により、
下部電極上のＳｉウエハー３に垂直入射し、異方性エッ
チングが進行する。エッチングにより生成された反応生
成物は、下部電極３５より下方に設けられた排気孔４１
を介して、チャンバー１０より外に排気される。
１では、カソード電極３５に高周波電界がかけられ適当
な濃度の反応ガスがチャンバー１０内に供給されると、
カソード電極３５とアノード電極１１との間でプラズマ
が発生する。プラズマ中のイオンは高周波電界により、
下部電極上のＳｉウエハー３に垂直入射し、異方性エッ
チングが進行する。エッチングにより生成された反応生
成物は、下部電極３５より下方に設けられた排気孔４１
を介して、チャンバー１０より外に排気される。
【００１４】図１のプラズマエッチング装置の特徴は、
排気の補正機構としての２層の排気リング１７を、下部
電極３５よりも下方に装備している点である。排気リン
グ１７は、外周側排気リング１９と内周側排気リング２
１の２つのパーツの組合せ構造である。こうすることに
よって、排気リング１７の取外しが容易となるので、メ
ンテナンスを容易かつ効率よく行うことができる。
排気の補正機構としての２層の排気リング１７を、下部
電極３５よりも下方に装備している点である。排気リン
グ１７は、外周側排気リング１９と内周側排気リング２
１の２つのパーツの組合せ構造である。こうすることに
よって、排気リング１７の取外しが容易となるので、メ
ンテナンスを容易かつ効率よく行うことができる。
【００１５】外周側排気リング１９は、チャンバー側壁
１５の内周に沿うリング状の部分２０と、そこから内周
方向にはり出すヒレ部２３とからなる。内周側排気リン
グ２１は、下部電極３５の外周に沿うリング状の部分２
２と、そこから外周方向にはり出すヒレ部２７と、リン
グ状部２２の底から外周方向に広がる底板部２４とから
なる。両リングのヒレ部２３、２７は、上下にオーバー
ラップしており、その間に横方向の流路２５が存在す
る。下側となっている内周側排気リング２１のヒレ部２
７の下方と底板部２４との間も流路２９となっている。
底板部２４の所定の箇所には、排気孔４１が開けられて
いる。
１５の内周に沿うリング状の部分２０と、そこから内周
方向にはり出すヒレ部２３とからなる。内周側排気リン
グ２１は、下部電極３５の外周に沿うリング状の部分２
２と、そこから外周方向にはり出すヒレ部２７と、リン
グ状部２２の底から外周方向に広がる底板部２４とから
なる。両リングのヒレ部２３、２７は、上下にオーバー
ラップしており、その間に横方向の流路２５が存在す
る。下側となっている内周側排気リング２１のヒレ部２
７の下方と底板部２４との間も流路２９となっている。
底板部２４の所定の箇所には、排気孔４１が開けられて
いる。
【００１６】ウエハー３の表面で発生した反応生成物
（ガス）は、横下方向に流れて排気リング１７の流路２
５、２９を通って排気孔４１から排出される。この際、
ヒレ部２３、２５の作用によりウエハー３円周上におけ
る排気効率が均一化される。
（ガス）は、横下方向に流れて排気リング１７の流路２
５、２９を通って排気孔４１から排出される。この際、
ヒレ部２３、２５の作用によりウエハー３円周上におけ
る排気効率が均一化される。
【００１７】図１に示すように、排気リング１７は下部
電極３５のＳｉウエハー３の保持面より下方にのみ設置
する。こうすることで、本実施例のプラズマエッチング
装置と従来のプラズマエッチング装置とで、対向電極間
の環境及び空間体積が変化しない。よって本実施例のプ
ラズマエッチング装置においても、従来のプラズマエッ
チング装置とほぼ同一なプラズマを発生することがで
き、排気リングを設置することによるエッチング条件の
変更が必要でなくなる。
電極３５のＳｉウエハー３の保持面より下方にのみ設置
する。こうすることで、本実施例のプラズマエッチング
装置と従来のプラズマエッチング装置とで、対向電極間
の環境及び空間体積が変化しない。よって本実施例のプ
ラズマエッチング装置においても、従来のプラズマエッ
チング装置とほぼ同一なプラズマを発生することがで
き、排気リングを設置することによるエッチング条件の
変更が必要でなくなる。
【００１８】排気リングの材質としては、テフロン、レ
クサン等の樹脂、アルミナセラミック、表面を陽極酸化
処理したアルミ等が挙げられる。また、多孔質性の材質
を使用することで反応生成物のトラップ効率を向上する
ことも可能である。
クサン等の樹脂、アルミナセラミック、表面を陽極酸化
処理したアルミ等が挙げられる。また、多孔質性の材質
を使用することで反応生成物のトラップ効率を向上する
ことも可能である。
【００１９】図２は、本発明の他の一実施例に係るプラ
ズマエッチング装置の内部構造を模式的に示す断面図で
ある。このプラズマエッチング装置１´では、チャンバ
ー側壁１５を２層に分割し（符号１５ａと１５ｂ）、間
には熱伝導率の低い材質、例えばベスペル等の樹脂で構
成したリング１６を配し、上層はプラズマ条件に最適な
温度に保ち、下層は室温もしくは冷却機構を有させて積
極的に冷却して排気リングの反応生成物のトラップ効率
を向上する。
ズマエッチング装置の内部構造を模式的に示す断面図で
ある。このプラズマエッチング装置１´では、チャンバ
ー側壁１５を２層に分割し（符号１５ａと１５ｂ）、間
には熱伝導率の低い材質、例えばベスペル等の樹脂で構
成したリング１６を配し、上層はプラズマ条件に最適な
温度に保ち、下層は室温もしくは冷却機構を有させて積
極的に冷却して排気リングの反応生成物のトラップ効率
を向上する。
【００２０】本実施例では２層の排気リングを２つのパ
ーツの組合せにより構成したが、リングは例えば１層、
３層以上でもよい。また、プラズマエッチング装置の形
状及びタイプについても本実施例に述べた形式に限定さ
れない。
ーツの組合せにより構成したが、リングは例えば１層、
３層以上でもよい。また、プラズマエッチング装置の形
状及びタイプについても本実施例に述べた形式に限定さ
れない。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のプラズマエッチング装置は以下の効果を発揮する。 下部電極下方に配された排気リング等の補正機構の
作用により排気の均一性が向上するので、信頼性の高い
半導体装置を製造することができる。 下部電極下方に配された排気リング等の補正機構を
反応生成物を積極的にトラップするものとすれば、反応
生成物の排気性がさらに向上し、かつ装置内に浮遊する
パーティクルを低減できることにより、より信頼性の高
い半導体装置を製造することができる。 排気リング等の補正機構を組立式とした場合には、
排気リング等のメンテナンスが優れていて、安定した信
頼性の高い半導体装置を製造することができる。
のプラズマエッチング装置は以下の効果を発揮する。 下部電極下方に配された排気リング等の補正機構の
作用により排気の均一性が向上するので、信頼性の高い
半導体装置を製造することができる。 下部電極下方に配された排気リング等の補正機構を
反応生成物を積極的にトラップするものとすれば、反応
生成物の排気性がさらに向上し、かつ装置内に浮遊する
パーティクルを低減できることにより、より信頼性の高
い半導体装置を製造することができる。 排気リング等の補正機構を組立式とした場合には、
排気リング等のメンテナンスが優れていて、安定した信
頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るプラズマエッチング装
置の内部構造を模式的に示す断面図である。
置の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の一実施例に係るプラズマエッチン
グ装置の内部構造を模式的に示す断面図である。
グ装置の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図３】従来のプラズマエッチング装置の構成の一例を
示す図である。
示す図である。
１…プラズマエッチング装置、３…ウエハー、１０…反
応室（チャンバー）、１１…上部電極（アノード電
極）、１３…ガス拡散プレート、１５…チャンバー側
壁、１６…分割リング、１７…排気リング、１９…外周
側排気リング、２１…内周側排気リング、２０，２２…
リング状部分、２３…ヒレ部、２４…底板部、２５…流
路、２７…ヒレ部、２９…流路、３３…フォーカスリン
グ、３５…下部電極（カソード電極）、４１…排気孔、
５３…排気孔、１０３…排気孔
応室（チャンバー）、１１…上部電極（アノード電
極）、１３…ガス拡散プレート、１５…チャンバー側
壁、１６…分割リング、１７…排気リング、１９…外周
側排気リング、２１…内周側排気リング、２０，２２…
リング状部分、２３…ヒレ部、２４…底板部、２５…流
路、２７…ヒレ部、２９…流路、３３…フォーカスリン
グ、３５…下部電極（カソード電極）、４１…排気孔、
５３…排気孔、１０３…排気孔
Claims (5)
- 【請求項１】 被処理体の置かれた反応室内にプラズマ
を発生させる機構、若しくは外部で生成したプラズマを
反応室内に引き込む機構を有し、反応室内に配した被エ
ッチング材料膜の所定部位をエッチングするようにした
プラズマエッチング装置であって；基板面内の排気効率
を補正する機構を有することを特徴とするプラズマエッ
チング装置。 - 【請求項２】 上記反応室内において上記被処理体が下
部電極上に置かれており、 上記排気効率を補正する機構が、該下部電極の周囲に配
置された排気リングであって、該排気リングが被処理体
よりも下方に配置されている請求項１記載のプラズマエ
ッチング装置。 - 【請求項３】 上記排気効率を補正する機構が、エッチ
ング中に生成される反応生成物を積極的にトラップする
機能を有する請求項１記載のプラズマエッチング装置。 - 【請求項４】 上記反応室内において上記被処理体が下
部電極上に置かれており、 上記排気効率を補正する機構が、該下部電極の周囲に配
置された排気リングであって、該排気リングが被処理体
よりも下方に配置されており、 この排気リングを冷却する機構が設けられている請求項
３記載のプラズマエッチング装置。 - 【請求項５】 上記排気効率を補正する機構が反応室よ
り取り外し可能である請求項１〜４いずれか１項記載の
プラズマエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16877296A JPH1022263A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | プラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16877296A JPH1022263A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | プラズマエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022263A true JPH1022263A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15874181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16877296A Pending JPH1022263A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | プラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1022263A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244248A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置および方法 |
| JP2002075974A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-03-15 | Applied Materials Inc | 取外し可能なチャンバライナーを有する多目的処理チャンバ |
| JP2006303309A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置 |
| JP2010010304A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
| JP2010016021A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| KR100980456B1 (ko) | 2005-09-30 | 2010-09-07 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 플라즈마 처리장치 |
| US20150190831A1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Dry etcher and etching method of the same |
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| CN113838730A (zh) * | 2020-06-08 | 2021-12-24 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 气体遮挡环、等离子体处理装置及调控聚合物分布的方法 |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP16877296A patent/JPH1022263A/ja active Pending
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