JPS60201632A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
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- JPS60201632A JPS60201632A JP59058602A JP5860284A JPS60201632A JP S60201632 A JPS60201632 A JP S60201632A JP 59058602 A JP59058602 A JP 59058602A JP 5860284 A JP5860284 A JP 5860284A JP S60201632 A JPS60201632 A JP S60201632A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被処理基板を反応性ガスプラズマによりエツチ
ングするドライエツチング装置に関する。反応容器内の
高周波電極にウエハ−を設置し、これにドライエツチン
グを施す装置では、従来は該ウェハーに被覆されない電
極部分は不純物汚染防止や選択比改善のため適当な絶縁
材でカバーしていた。この絶縁材はウェハーをマウント
するための円形の穴を有しているが、一般にウェハーに
はオリエンテーションフラットと呼ばれる弦で切りとら
れた切欠ぎ部分（第３図のＡの部分）を有し、このため
この切欠ぎ部分は絶縁材で被覆されず、アルマイト処理
されたアルミニウムの支持電極が直接プラズマに曝され
ていた。かかる装置でウェハー上のアルミニウム膜にド
ライエツチングを施すと、ウェハーのオリエンテーショ
ンフラットに近接する周辺部はウニ／１−の他の部分に
比ベエッチング速度が著しく大となり、ウェハー内のエ
ツチング速度に不均一を生じて、Ａの部分の周辺部が過
度にオーバーエツチングされ、パターンの細りゃ下地に
損傷を受ける傾向があつた。 本発明はこの問題の解決
を目的とする。
ングするドライエツチング装置に関する。反応容器内の
高周波電極にウエハ−を設置し、これにドライエツチン
グを施す装置では、従来は該ウェハーに被覆されない電
極部分は不純物汚染防止や選択比改善のため適当な絶縁
材でカバーしていた。この絶縁材はウェハーをマウント
するための円形の穴を有しているが、一般にウェハーに
はオリエンテーションフラットと呼ばれる弦で切りとら
れた切欠ぎ部分（第３図のＡの部分）を有し、このため
この切欠ぎ部分は絶縁材で被覆されず、アルマイト処理
されたアルミニウムの支持電極が直接プラズマに曝され
ていた。かかる装置でウェハー上のアルミニウム膜にド
ライエツチングを施すと、ウェハーのオリエンテーショ
ンフラットに近接する周辺部はウニ／１−の他の部分に
比ベエッチング速度が著しく大となり、ウェハー内のエ
ツチング速度に不均一を生じて、Ａの部分の周辺部が過
度にオーバーエツチングされ、パターンの細りゃ下地に
損傷を受ける傾向があつた。 本発明はこの問題の解決
を目的とする。
この種のドライエツチング法において、ウエノ１−のオ
リエンテーションフラットに近接する一周辺部のエツチ
ング速度が太き（なっている原因は、エツチングに寄与
する反応性ガスあるいはその活性種あるいはイオン（以
後あわせてエッチャントと呼ぶ）が絶縁材で被覆されて
いないオリエンチーシロンフラットの近傍で殊に多量と
なるためである。本発明はこのような問題に対し、支持
電極」二のかかる部位にエッチャントを減する役割をは
だす材質を用いることにより、オリエンテーションフラ
ットに近接する周辺部のエツチング速度を下げ、均一性
のよいエツチングを確保せんとするものである。
リエンテーションフラットに近接する一周辺部のエツチ
ング速度が太き（なっている原因は、エツチングに寄与
する反応性ガスあるいはその活性種あるいはイオン（以
後あわせてエッチャントと呼ぶ）が絶縁材で被覆されて
いないオリエンチーシロンフラットの近傍で殊に多量と
なるためである。本発明はこのような問題に対し、支持
電極」二のかかる部位にエッチャントを減する役割をは
だす材質を用いることにより、オリエンテーションフラ
ットに近接する周辺部のエツチング速度を下げ、均一性
のよいエツチングを確保せんとするものである。
一方、ウェハーはフォトレジストへのダメージを避ける
等のため水冷された支持電極と十分に良い熱接触を保つ
必要があるが、エッチャントを減する役割を果たす材質
の多くは熱伝導率が小さい。
等のため水冷された支持電極と十分に良い熱接触を保つ
必要があるが、エッチャントを減する役割を果たす材質
の多くは熱伝導率が小さい。
このため該エッチャントを減する役割を果たす材質は、
ウェハーの外周近傍にのみ用いることが望ましく、ウェ
ハーの殆んどの部分は比較的熱伝導のよいアルマイト処
理されたアルミニウムの支持電極に直接に接しているこ
とが望ましい。そこで、装置はこの問題をも満足する必
要がある。
ウェハーの外周近傍にのみ用いることが望ましく、ウェ
ハーの殆んどの部分は比較的熱伝導のよいアルマイト処
理されたアルミニウムの支持電極に直接に接しているこ
とが望ましい。そこで、装置はこの問題をも満足する必
要がある。
以下に本発明を実施例により具体的に説明する。第１図
は本発明の実施例である平行平板型ドライエツチング装
置の主要部の断面図である。図で反応容器１０１内には
試料を設置する支持電極１０２と対向電極１０３が互に
平行して設置されている。支持電極１０２上には複数の
円形の受け台１１２が、伝熱性を良くして点対称形に設
けられている。該受は台１１２の周囲には、エッチャン
トを減する役割を果たす物質である超高分子量ポリエチ
レンのリング１１１が受け台１１２とほぼ高さを等しく
して配置されている。受は台１１２とリング１１１上に
被処理基板であるウェハー１０４が載置されている。ウ
ェハー周辺の支持電極表面は超高分子量ポリエチレン製
のカバー１０５で被覆されている。支持電極１０２は軸
１１５のまわりに回転できる構造となっており、フィー
ドスルー１０６を用いて真空内に導入されているもので
、反応容器１０１と同電位の対向電極１０３と支持電極
１０２との間には、高周波電源１０７により高周波電圧
が印加される。対向電極１０３には反応性ガスを反応容
器内に導入するためのガス吹出し孔１０８が設けられて
いる。
は本発明の実施例である平行平板型ドライエツチング装
置の主要部の断面図である。図で反応容器１０１内には
試料を設置する支持電極１０２と対向電極１０３が互に
平行して設置されている。支持電極１０２上には複数の
円形の受け台１１２が、伝熱性を良くして点対称形に設
けられている。該受は台１１２の周囲には、エッチャン
トを減する役割を果たす物質である超高分子量ポリエチ
レンのリング１１１が受け台１１２とほぼ高さを等しく
して配置されている。受は台１１２とリング１１１上に
被処理基板であるウェハー１０４が載置されている。ウ
ェハー周辺の支持電極表面は超高分子量ポリエチレン製
のカバー１０５で被覆されている。支持電極１０２は軸
１１５のまわりに回転できる構造となっており、フィー
ドスルー１０６を用いて真空内に導入されているもので
、反応容器１０１と同電位の対向電極１０３と支持電極
１０２との間には、高周波電源１０７により高周波電圧
が印加される。対向電極１０３には反応性ガスを反応容
器内に導入するためのガス吹出し孔１０８が設けられて
いる。
第２図は支持電極１０２上の受け台１１２及び超高分子
量ポリエチレン製カバー１０５及び超高分子量ポリエチ
レン製リング１１１及びウェハー１０４を上から見たも
のである。アルマイト処理されたアルミ製の受け台１１
２はウェハー１０４により完全におおわれ、プラズマに
さらされるのはウェハー１０４及びエッチャントを減す
る役割を果たす超高分子量ポリエチレン製のカバー１０
５及びリング１０４のみである。即ち、受は台１１２、
リング１１１．ウェハー１０４の王者は円の中心を共通
にし、受は台１１２の径及びそれに嵌装されるリング１
１１の内径はウェハー１０４のオリエンテーションフラ
ットを超過することがな（、そしてリング１１１の外径
はウェハー１０４の外径以上となるよう装置は構成され
る。
量ポリエチレン製カバー１０５及び超高分子量ポリエチ
レン製リング１１１及びウェハー１０４を上から見たも
のである。アルマイト処理されたアルミ製の受け台１１
２はウェハー１０４により完全におおわれ、プラズマに
さらされるのはウェハー１０４及びエッチャントを減す
る役割を果たす超高分子量ポリエチレン製のカバー１０
５及びリング１０４のみである。即ち、受は台１１２、
リング１１１．ウェハー１０４の王者は円の中心を共通
にし、受は台１１２の径及びそれに嵌装されるリング１
１１の内径はウェハー１０４のオリエンテーションフラ
ットを超過することがな（、そしてリング１１１の外径
はウェハー１０４の外径以上となるよう装置は構成され
る。
本装置により実際にアルミニウム膜をエツチングする場
合は次記の如くする。自動搬送機構等を用いアルミニウ
ム膜で被覆されたウェハー１０４を受け台１１２上の所
定位置に搬送した後、排気管１０９を通して反応用器１
０１内を排気し、その後反応ガス導入管１１０よりＢＣ
１３とＣ１２の混合気体を主成分とする反応ガスをガス
吹出し孔１０８を通して導入する。反応ガスは各ウェハ
ーに向かって吹き出され、排気管１０９を通して排気さ
れる。この時排気管１０９のコンダクタンスを調整し、
反応容器１０１内の圧力が所定圧力になるように設定し
ておく。この状態で、高周波電源１０７により支持電極
１０′２と対向電極１０３の間に高周波電力を印加する
と放電によりエッチャントを生じ、ウェハー１０４表面
のアルミニウムをエツチングすることができる。アルミ
ニウム表面の薄い酸化膜がエツチングされた後のアルミ
ニウム膜のエッチャントは主に活性化された塩素である
と考えられ、ウェハー内のエツチング速度はこのエッチ
ャントの濃度に依存する。
合は次記の如くする。自動搬送機構等を用いアルミニウ
ム膜で被覆されたウェハー１０４を受け台１１２上の所
定位置に搬送した後、排気管１０９を通して反応用器１
０１内を排気し、その後反応ガス導入管１１０よりＢＣ
１３とＣ１２の混合気体を主成分とする反応ガスをガス
吹出し孔１０８を通して導入する。反応ガスは各ウェハ
ーに向かって吹き出され、排気管１０９を通して排気さ
れる。この時排気管１０９のコンダクタンスを調整し、
反応容器１０１内の圧力が所定圧力になるように設定し
ておく。この状態で、高周波電源１０７により支持電極
１０′２と対向電極１０３の間に高周波電力を印加する
と放電によりエッチャントを生じ、ウェハー１０４表面
のアルミニウムをエツチングすることができる。アルミ
ニウム表面の薄い酸化膜がエツチングされた後のアルミ
ニウム膜のエッチャントは主に活性化された塩素である
と考えられ、ウェハー内のエツチング速度はこのエッチ
ャントの濃度に依存する。
従来の装置ではオリエンテーションフラットの外周近傍
はアルマイト処理されたアルミニウム電極が顕わになっ
ており、アルマイトはエッチャントをほとんど消費しな
い材質であるためＡＩオリエンテーションフラットに面
する周辺部へのエッチャントの供給を著しく大にしてい
た。本発明では、オリエンテーションフラット近傍の支
持電極表面をエッチャントを消費あるいは吸収する材質
で構成することにより、この部位のエッチャント濃度を
低゛下せしめ、これによりオリエンテーションフラット
に近接する周辺部のエツチングの速度を減じ、ウェハー
内エツチングの均一性を向上させることができた。
はアルマイト処理されたアルミニウム電極が顕わになっ
ており、アルマイトはエッチャントをほとんど消費しな
い材質であるためＡＩオリエンテーションフラットに面
する周辺部へのエッチャントの供給を著しく大にしてい
た。本発明では、オリエンテーションフラット近傍の支
持電極表面をエッチャントを消費あるいは吸収する材質
で構成することにより、この部位のエッチャント濃度を
低゛下せしめ、これによりオリエンテーションフラット
に近接する周辺部のエツチングの速度を減じ、ウェハー
内エツチングの均一性を向上させることができた。
第３図は従来のアルマイト処理電極がオリエンテーショ
ンフラット近傍で顕わな場合と本発明によるエッチャン
トを減する材料（本実施例では超高分子量ポリエチレン
）のリングを敷いた場合のウェハー内エツチング速度分
布をそのウェハー内の測定位置と対応させて示している
。実線３０１は従来装置の場合であり、すなわち先述の
への部分にアルマイトが露出している場合のウニニー内
エツチング深さの均一性を示し、点線３０２は本発明の
装置の場合、すなわち部Ａの部分に超高分子量ポリエチ
レンが露出している場合のウェハー内エツチング深さの
均一性を表している。１２５ｍφウェハーの場合従来の
装置ではオリエンテーションフラットに接するウェハー
の周辺がら約１０北のエツチング速度が異常に大きいの
に比し、本発見の装置ではオリエンテーションフラット
に近接するウェハーの周辺もウェハーの他の周辺部と略
同じエツチング速度であった。
ンフラット近傍で顕わな場合と本発明によるエッチャン
トを減する材料（本実施例では超高分子量ポリエチレン
）のリングを敷いた場合のウェハー内エツチング速度分
布をそのウェハー内の測定位置と対応させて示している
。実線３０１は従来装置の場合であり、すなわち先述の
への部分にアルマイトが露出している場合のウニニー内
エツチング深さの均一性を示し、点線３０２は本発明の
装置の場合、すなわち部Ａの部分に超高分子量ポリエチ
レンが露出している場合のウェハー内エツチング深さの
均一性を表している。１２５ｍφウェハーの場合従来の
装置ではオリエンテーションフラットに接するウェハー
の周辺がら約１０北のエツチング速度が異常に大きいの
に比し、本発見の装置ではオリエンテーションフラット
に近接するウェハーの周辺もウェハーの他の周辺部と略
同じエツチング速度であった。
この結果、ウェハー内エツチングの均一性は著しく改善
されオリエンテーションフラットに近接したウェハー周
辺部の過度のオーバーエツチングによるＡ１のパターン
シフト量も減少した。
されオリエンテーションフラットに近接したウェハー周
辺部の過度のオーバーエツチングによるＡ１のパターン
シフト量も減少した。
なお、本実施例では、超高分子量ポリエチレン樹脂を用
いたがリング状の部分１１１に用いる材料はエッチャン
トを吸収又はエッチャントと反応してこれを消費しやす
い物質であることが必要条件であり、他のポリオレフィ
ン系樹脂を用いても効果がある。カーボン又はアルミニ
ウムを用いてもエッチャントを減する効果は大きい。ポ
リサルフォン又はボリアリレートを用いてもエッチャン
トを減する効果が認められた。またシリコンを用いても
エッチャントを減する効果がある。
いたがリング状の部分１１１に用いる材料はエッチャン
トを吸収又はエッチャントと反応してこれを消費しやす
い物質であることが必要条件であり、他のポリオレフィ
ン系樹脂を用いても効果がある。カーボン又はアルミニ
ウムを用いてもエッチャントを減する効果は大きい。ポ
リサルフォン又はボリアリレートを用いてもエッチャン
トを減する効果が認められた。またシリコンを用いても
エッチャントを減する効果がある。
本発明におけるリング１１１の材質の選択は以上の通り
であるが、カバー１０５の材質はそれとは別途に自由に
選定することができる。被エツチング膜の材料の如何に
よって、この二つの材質の組合せを適当にすることによ
って、そのときどきのエツチングを迅速かつ均一なもの
にすることが可能となるもので、これは本発明の見逃し
難い長所である。
であるが、カバー１０５の材質はそれとは別途に自由に
選定することができる。被エツチング膜の材料の如何に
よって、この二つの材質の組合せを適当にすることによ
って、そのときどきのエツチングを迅速かつ均一なもの
にすることが可能となるもので、これは本発明の見逃し
難い長所である。
更にまた、本発明を使用するエツチング装置の形状、構
造は上記の実施例に拘束されるのではない。例えば支持
電極を複数の短冊状にしてそれらを面として多角柱電極
を構成し、その多角柱電極の周辺を取り囲む様にして円
筒状の対向電極を設置する構成のエツチング装置におい
ても、その支特電極表面に対し本発明は適用できる。
造は上記の実施例に拘束されるのではない。例えば支持
電極を複数の短冊状にしてそれらを面として多角柱電極
を構成し、その多角柱電極の周辺を取り囲む様にして円
筒状の対向電極を設置する構成のエツチング装置におい
ても、その支特電極表面に対し本発明は適用できる。
本発明は以上の通りであって、単純な構成にＪり多大の
効果をあげることができるものである。
効果をあげることができるものである。
工業上極めて有為の発明ということができる。
第１図は、本発明の実施例の平行平板型ドライエツチン
グ装置の断面図。第２図は、そのウェハ一部分の拡大平
面図。第３図は、従来の装置ホよび本発明による装置に
おけるエツチング速度Ｃウェハー内分布を示すグラフ。 １０１・・・反応容器、１０２・・・支持電極。 １０４ ・・・ウェハー、１１２・・・ウェハー受側：
台、１１１ ・・・リング状部材。 特許出願人 日電アネルバ株式会社 ６２ｊ ａ ６ｚ、Ｊ
グ装置の断面図。第２図は、そのウェハ一部分の拡大平
面図。第３図は、従来の装置ホよび本発明による装置に
おけるエツチング速度Ｃウェハー内分布を示すグラフ。 １０１・・・反応容器、１０２・・・支持電極。 １０４ ・・・ウェハー、１１２・・・ウェハー受側：
台、１１１ ・・・リング状部材。 特許出願人 日電アネルバ株式会社 ６２ｊ ａ ６ｚ、Ｊ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）被処理基板であるウェハーを反応容器内の支持電
極上に設置し、該ウェハーにエツチングを施すドライエ
ツチング装置において、該支持電極表面に該ウェハーと
同心で、該ウェハーのオリエンテーシ日ンフラット以内
の外径を有する円形のウェハー受は台を曲設するととも
に、該受は台の外径にほぼ等しい内径を有し、該受は台
とほぼ高さが等しく、かつ該ウェハー以上の外径を有す
るリング状部材をこれに嵌装し、該リング状部材の材質
を反応性ガスあるいはその活性種あるいはイオンを減す
る材質で構成したことを特徴とするドライエツチング装
置。 ■ 特許請求の範囲第一項に記載された装置において、
該リング状部材の材質がポリオレフ範ン系樹脂であるこ
とを特徴とするドライエツチング装置。 （３）特許請求の範囲第一項に記載された装置において
、該リング状部材の材質がポリサルフォン系樹脂である
ことを特徴とするドライエツチング装置。 （小 特許請求の範囲第一項に記載された装置において
、該リング状部材の材質がボリアリレート系樹脂である
ことを特徴とするドライエツチング装置。 （５）特許請求の範囲第一項に記載された装置において
、該リング状部材の材質がカーボンであることを特徴と
するドライエツチング装置。 ０ 特許請求の範囲第一項に記載された装置において、
該リング状部材の材質が単結晶、多結晶等のシリコンで
あることを特徴とするドライエツチング装置。 ■ 特許請求の範囲第一項に記載された装置において、
該リング状部材の材質がアルミニウムであることを特徴
とするドライエツチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058602A JPS60201632A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058602A JPS60201632A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ドライエツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201632A true JPS60201632A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0523053B2 JPH0523053B2 (ja) | 1993-03-31 |
Family
ID=13089059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058602A Granted JPS60201632A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201632A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6247130A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-02-28 | Kokusai Electric Co Ltd | 反応性イオンエツチング装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523053B2 (ja) | 1993-03-31 |
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