JP2000036486A - プラズマ処理装置及び方法 - Google Patents
プラズマ処理装置及び方法Info
- Publication number
- JP2000036486A JP2000036486A JP10202200A JP20220098A JP2000036486A JP 2000036486 A JP2000036486 A JP 2000036486A JP 10202200 A JP10202200 A JP 10202200A JP 20220098 A JP20220098 A JP 20220098A JP 2000036486 A JP2000036486 A JP 2000036486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- substrate
- wafer
- processed
- plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 何等の不具合を生じることなくウェハの周辺
部及びベベル部の削れ量を抑制すること。 【解決手段】 ウェハの外周部に配置されているフォー
カスリング内及び設置台内の電磁石また永久磁石によ
り、磁場がウェハ周辺及びベベル部付近に生じると、こ
の磁場により、ウェハの上部に形成されているプラズマ
の密度が前記周辺部及びベベル部付近で上がり、この付
近のイオンエネルギーが低下する。このため、ウェハ周
辺部又はべベル部に成膜された酸化膜や窒化膜の前記イ
オンによるエッチング速度が遅くなり、ウェハ周辺部又
はべベル部のシリコン酸化膜や窒化膜の削れ量が抑制さ
れる。これにより、プラズマＣＶＤによりウェハの周辺
部とベベル部に薄く成膜された酸化膜や窒化膜が削れて
シリコンが露出することがなく、剣状シリコンが生成さ
れることがなくなる。
部及びベベル部の削れ量を抑制すること。 【解決手段】 ウェハの外周部に配置されているフォー
カスリング内及び設置台内の電磁石また永久磁石によ
り、磁場がウェハ周辺及びベベル部付近に生じると、こ
の磁場により、ウェハの上部に形成されているプラズマ
の密度が前記周辺部及びベベル部付近で上がり、この付
近のイオンエネルギーが低下する。このため、ウェハ周
辺部又はべベル部に成膜された酸化膜や窒化膜の前記イ
オンによるエッチング速度が遅くなり、ウェハ周辺部又
はべベル部のシリコン酸化膜や窒化膜の削れ量が抑制さ
れる。これにより、プラズマＣＶＤによりウェハの周辺
部とベベル部に薄く成膜された酸化膜や窒化膜が削れて
シリコンが露出することがなく、剣状シリコンが生成さ
れることがなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
にしようされるプラズマ処理装置及び方法に係り、特に
プラズマを用いてエッチング加工するプラズマエッチン
ク装置や成膜加工するプラズマＣＶＤ装置に関する。
にしようされるプラズマ処理装置及び方法に係り、特に
プラズマを用いてエッチング加工するプラズマエッチン
ク装置や成膜加工するプラズマＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンウェハ（以降単にウェハ
と称する）をエッチング加工する際には、プラズマＣＶ
Ｄ装置によりウェハ表面に酸化膜或いは窒化膜を成膜
し、このシリコン酸化膜或いは窒化膜をマスクとしてプ
ラズマエッチング装置によりエッチングを行っている。
と称する）をエッチング加工する際には、プラズマＣＶ
Ｄ装置によりウェハ表面に酸化膜或いは窒化膜を成膜
し、このシリコン酸化膜或いは窒化膜をマスクとしてプ
ラズマエッチング装置によりエッチングを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマＣＶＤ
装置により、マスクとなるシリコン酸化膜或いはシリコ
ン窒化膜を成膜する際、ウェハの周辺部及びベベル部
（ウェハー外周部分又は外周の厚さ部分）に成膜される
膜は、ウェハ中央部に成膜される膜に比べて、非常に薄
くなる傾向がある。そのため、プラズマエッチング装置
を用いてシリコンエッチングを行う前工程であるマスク
加工を行う際に、周辺部及びべべル部では、マスクとな
る酸化膜或いは窒化膜が削れて、表面に反応生成物が付
着してしまう。このため、次工程のシリコンエッチング
の際、前記反応生成物がマスクとなり、周辺部及びべベ
ル部にブラックシリコンと呼ばれる剣状のシリコン形状
が形成される。この剣状のシリコンはウェハ搬送の際に
キャリアに当り、剣状のシリコンが剥がれてダスト等の
原因となり、チップの歩留まりを悪化させるという問題
があった。
装置により、マスクとなるシリコン酸化膜或いはシリコ
ン窒化膜を成膜する際、ウェハの周辺部及びベベル部
（ウェハー外周部分又は外周の厚さ部分）に成膜される
膜は、ウェハ中央部に成膜される膜に比べて、非常に薄
くなる傾向がある。そのため、プラズマエッチング装置
を用いてシリコンエッチングを行う前工程であるマスク
加工を行う際に、周辺部及びべべル部では、マスクとな
る酸化膜或いは窒化膜が削れて、表面に反応生成物が付
着してしまう。このため、次工程のシリコンエッチング
の際、前記反応生成物がマスクとなり、周辺部及びべベ
ル部にブラックシリコンと呼ばれる剣状のシリコン形状
が形成される。この剣状のシリコンはウェハ搬送の際に
キャリアに当り、剣状のシリコンが剥がれてダスト等の
原因となり、チップの歩留まりを悪化させるという問題
があった。
【０００４】そのため、プラズマエッチング装置による
マスク加工及びシリコンエッチングの際、プラズマの大
きさや設置台などを防御するために用いられるフオーカ
スリングの高さ及びウェハからの距離を変えることによ
り、ウェハの周辺部及びベベル部のマスク用酸化膜或い
は窒化膜の削れ量を抑制している。しかしながら、フオ
ーカスリングを調整しても、フオーカスリングはエッチ
ングを行うことにより削れて行き、酸化膜或いは窒化膜
の削れ量の制御ができなくなるという経時変化を生じ
る。このため、フォーカスリングの影響によりウェハの
周辺部で削れ量が減少し、又、プラズマ起動が歪められ
ることにより、ウェハの周辺部の形状を垂直に加工でき
なくなって、斜めになってしまい、ウェハの周辺に形成
されるチップに不良が生じるなどの問題があった。
マスク加工及びシリコンエッチングの際、プラズマの大
きさや設置台などを防御するために用いられるフオーカ
スリングの高さ及びウェハからの距離を変えることによ
り、ウェハの周辺部及びベベル部のマスク用酸化膜或い
は窒化膜の削れ量を抑制している。しかしながら、フオ
ーカスリングを調整しても、フオーカスリングはエッチ
ングを行うことにより削れて行き、酸化膜或いは窒化膜
の削れ量の制御ができなくなるという経時変化を生じ
る。このため、フォーカスリングの影響によりウェハの
周辺部で削れ量が減少し、又、プラズマ起動が歪められ
ることにより、ウェハの周辺部の形状を垂直に加工でき
なくなって、斜めになってしまい、ウェハの周辺に形成
されるチップに不良が生じるなどの問題があった。
【０００５】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、何等の不具合を
生じることなく、ウェハの周辺部及びベベル部の絶縁膜
などの削れ量を抑制したり、或いはウェハの中央部に成
膜した膜の厚みとその周辺部及びベベル部に成膜した膜
の厚みを均一に成膜することができるプラズマ処理装置
及び方法を提供することである。
るためになされたもので、その目的は、何等の不具合を
生じることなく、ウェハの周辺部及びベベル部の絶縁膜
などの削れ量を抑制したり、或いはウェハの中央部に成
膜した膜の厚みとその周辺部及びベベル部に成膜した膜
の厚みを均一に成膜することができるプラズマ処理装置
及び方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の特徴は、反応性ガスを電離させること
によってプラズマを発生させ被処理基板を加工する手段
と、前記被処理基板を設置する設置手段と、前記被処理
基板の外周近傍の磁場強度をその内側領域よりも強くす
る磁場発生手段を備えたことにある。
に、第１の発明の特徴は、反応性ガスを電離させること
によってプラズマを発生させ被処理基板を加工する手段
と、前記被処理基板を設置する設置手段と、前記被処理
基板の外周近傍の磁場強度をその内側領域よりも強くす
る磁場発生手段を備えたことにある。
【０００７】この第１の発明によれば、半導体ウェハ等
の被処理基板の外周部近傍の磁場強度をその内側領域よ
りも強くする磁場を発生させると、この磁場により前記
外周部付近のプラズマの密度が変化する。プラズマの密
度が変化すると、イオンのエネルギーやガスの分解反応
速度が変化する。これにより、前記被処理基板をイオン
などでエッチング加工する場合、前記イオンのエネルギ
ーを低下させて前記被処理基板の外周辺部のエッチング
速度を遅くすることにより、前記被処理基板の外周部に
おける絶縁膜などの削れ量を抑制する。又、前記被処理
基板に成膜加工を施す際には前記被処理基板の周辺のガ
スの分解反応速度を促進ことにより、前記被処理基板の
外周部の堆積物の量を増大させて、前記被処理基板の外
周部付近の膜厚が薄くなるのを防ぐことができる。
の被処理基板の外周部近傍の磁場強度をその内側領域よ
りも強くする磁場を発生させると、この磁場により前記
外周部付近のプラズマの密度が変化する。プラズマの密
度が変化すると、イオンのエネルギーやガスの分解反応
速度が変化する。これにより、前記被処理基板をイオン
などでエッチング加工する場合、前記イオンのエネルギ
ーを低下させて前記被処理基板の外周辺部のエッチング
速度を遅くすることにより、前記被処理基板の外周部に
おける絶縁膜などの削れ量を抑制する。又、前記被処理
基板に成膜加工を施す際には前記被処理基板の周辺のガ
スの分解反応速度を促進ことにより、前記被処理基板の
外周部の堆積物の量を増大させて、前記被処理基板の外
周部付近の膜厚が薄くなるのを防ぐことができる。
【０００８】第２の発明の特徴は、前記磁場発生手段は
前記被処理基板の外周近傍に位置することにある。
前記被処理基板の外周近傍に位置することにある。
【０００９】この第２の発明によれば、前記磁場が前記
被処理基板の外周近傍で発生され、この磁場によるプラ
スズマへの影響を効果的に起こさせることができる。
被処理基板の外周近傍で発生され、この磁場によるプラ
スズマへの影響を効果的に起こさせることができる。
【００１０】第３の発明の特徴は、前記被処理基板上に
は酸化膜又は窒化膜が形成されていることにある。
は酸化膜又は窒化膜が形成されていることにある。
【００１１】第４の発明の特徴は、反応性ガスを電離さ
せることによってプラズマを発生させて、被処理基板の
処理を行なうプラズマ処理装置において、前記処理基板
の外周近傍の磁場強度をその内側領域よりも強くする磁
場発生手段と、前記被処理基板を囲むように設置された
保護リングを備え、且つ前記磁場発生手段は、前記保護
リングに埋め込まれていることにある。
せることによってプラズマを発生させて、被処理基板の
処理を行なうプラズマ処理装置において、前記処理基板
の外周近傍の磁場強度をその内側領域よりも強くする磁
場発生手段と、前記被処理基板を囲むように設置された
保護リングを備え、且つ前記磁場発生手段は、前記保護
リングに埋め込まれていることにある。
【００１２】前記被処理基板を囲むように設置された保
護リング内に磁場発生手段が位置するため、前記被処理
基板の近傍に前記磁場が発生される。
護リング内に磁場発生手段が位置するため、前記被処理
基板の近傍に前記磁場が発生される。
【００１３】第５の発明の特徴は、前記磁場発生手段は
前記被処理基板を設置する設置手段内に埋め込まれてい
ることにある。
前記被処理基板を設置する設置手段内に埋め込まれてい
ることにある。
【００１４】この第５の発明によれば、前記被処理基板
を設置する設置台などに磁場発生手段が位置するため、
前記被処理基板の近傍に前記磁場が発生される。
を設置する設置台などに磁場発生手段が位置するため、
前記被処理基板の近傍に前記磁場が発生される。
【００１５】第６の発明の特徴は、前記磁場発生手段
は、電磁石又は、永久磁石を用いることにある。
は、電磁石又は、永久磁石を用いることにある。
【００１６】この第６の発明によれば、前記磁場発生手
段を永久磁石にすれば通電手段を省くことができ、電磁
石にすれば、任意の強度の磁場を簡単に発生することが
できる。
段を永久磁石にすれば通電手段を省くことができ、電磁
石にすれば、任意の強度の磁場を簡単に発生することが
できる。
【００１７】第７の発明の特徴は、前記プラズマ処理装
置がプラズマエッチング装置又は、プラズマＣＶＤ装置
である。
置がプラズマエッチング装置又は、プラズマＣＶＤ装置
である。
【００１８】第８の発明の特徴は、反応性ガスを電離さ
せてプラズマを発生させ、被処理基板の加工を行なう工
程と、前記被処理基板の外周部に磁場を発生させて前記
被処理基板の内側領域よりも磁界強度を強くする工程と
を有し、前記被処理基板の外周部に前記磁場が形成され
た状態で前記被処理基板を前記プラズマ加工することに
ある。
せてプラズマを発生させ、被処理基板の加工を行なう工
程と、前記被処理基板の外周部に磁場を発生させて前記
被処理基板の内側領域よりも磁界強度を強くする工程と
を有し、前記被処理基板の外周部に前記磁場が形成され
た状態で前記被処理基板を前記プラズマ加工することに
ある。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明のプラズマ処理装
置の第１の実施の形態を示した概略側面図であり、プラ
ズマエッチング装置を想定した例である。チャンバ１内
の底面中央部に設置台３が設置され、この設置台３の上
に処理対象のシリコンウェハ１００が設置され、ウェハ
１００の外周部に近接してフォーカスリング２が配置さ
れている。設置台３の上部は電極部になっており、この
電極部はコンデンサＣを介して外部の高周波電源７に接
続されている。チャンバ１の上部は対向電極４で形成さ
れ、この電極４は接地されている。
に基づいて説明する。図１は、本発明のプラズマ処理装
置の第１の実施の形態を示した概略側面図であり、プラ
ズマエッチング装置を想定した例である。チャンバ１内
の底面中央部に設置台３が設置され、この設置台３の上
に処理対象のシリコンウェハ１００が設置され、ウェハ
１００の外周部に近接してフォーカスリング２が配置さ
れている。設置台３の上部は電極部になっており、この
電極部はコンデンサＣを介して外部の高周波電源７に接
続されている。チャンバ１の上部は対向電極４で形成さ
れ、この電極４は接地されている。
【００２０】又、この対向電極４に、チャンバ１内に反
応性ガスを導入する導入管５が設けられ、チャンバ１の
側面下部にはチャンバ１内のガスを排気する排気管６が
設けられている。
応性ガスを導入する導入管５が設けられ、チャンバ１の
側面下部にはチャンバ１内のガスを排気する排気管６が
設けられている。
【００２１】図２は図１に示したフォーカスリング２の
構成例を示した概略断面図であり、図３は図１に示した
フォーカスリング２を上部から見た場合の平面図であ
る。フォーカスリング２は石英製で円環状をしており、
ウェハ１００の外周部を円形に囲めるようなサイズと形
状を有し、ウェハ１００の外周部の設置台３に設置され
るようになっている。このフォーカスリング２の内部に
は円環状の電磁石２１が配置されている。
構成例を示した概略断面図であり、図３は図１に示した
フォーカスリング２を上部から見た場合の平面図であ
る。フォーカスリング２は石英製で円環状をしており、
ウェハ１００の外周部を円形に囲めるようなサイズと形
状を有し、ウェハ１００の外周部の設置台３に設置され
るようになっている。このフォーカスリング２の内部に
は円環状の電磁石２１が配置されている。
【００２２】次に本実施の形態の動作について説明す
る。チャンバ１の設置台３に設置されるウェハ１００と
しては、図４に示すようなシリコン基板４０上に形成し
たシリコン窒化膜４１及びシリコン酸化膜４２から成る
相間絶緑膜をマスクとしてパターンニングされたサンプ
ルを用いる。このようなサンプルの外周を囲むフォーカ
スリング２内の電磁石２１に通電して、ウェハ１００の
周辺に磁場をかけてエッチングを行った。チェンバ１内
の圧力は、３７０（ｍＴｏｒｒ）、導入管５から導入さ
れた反応性ガスは、ＳＦ6 ／ＮＦ3 ＝９０／１０（ｓｃ
ｃｍ）、高周波電源７から供給される高周波電流は、１
５０（Ｗ）、ウェハ１００の温度は２０（℃）に設定す
る。
る。チャンバ１の設置台３に設置されるウェハ１００と
しては、図４に示すようなシリコン基板４０上に形成し
たシリコン窒化膜４１及びシリコン酸化膜４２から成る
相間絶緑膜をマスクとしてパターンニングされたサンプ
ルを用いる。このようなサンプルの外周を囲むフォーカ
スリング２内の電磁石２１に通電して、ウェハ１００の
周辺に磁場をかけてエッチングを行った。チェンバ１内
の圧力は、３７０（ｍＴｏｒｒ）、導入管５から導入さ
れた反応性ガスは、ＳＦ6 ／ＮＦ3 ＝９０／１０（ｓｃ
ｃｍ）、高周波電源７から供給される高周波電流は、１
５０（Ｗ）、ウェハ１００の温度は２０（℃）に設定す
る。
【００２３】ウェハ１００周辺部に磁場を０、２０、４
０、８０（Ｇａｕｓｓ）とかけ、エッチングを行う。こ
れにより、ウェハ１００の周辺部分にプラズマ起動変化
を与え、且つ、プラズマの密度を上げることにより、イ
オンエネルギーを低下させる。これにより、ウェハ周辺
部又はべベル部のマスクとなるシリコン酸化膜の削れ量
が抑制される。その結果は図５に示す如くであり、ウェ
ハ１００の周辺部のシリコン酸化膜４２のエッチング速
度は、フォーカスリング２内の電磁石２１から発生する
磁界強度を上げるに従って、エッチング速度が減少して
いることが分かる。
０、８０（Ｇａｕｓｓ）とかけ、エッチングを行う。こ
れにより、ウェハ１００の周辺部分にプラズマ起動変化
を与え、且つ、プラズマの密度を上げることにより、イ
オンエネルギーを低下させる。これにより、ウェハ周辺
部又はべベル部のマスクとなるシリコン酸化膜の削れ量
が抑制される。その結果は図５に示す如くであり、ウェ
ハ１００の周辺部のシリコン酸化膜４２のエッチング速
度は、フォーカスリング２内の電磁石２１から発生する
磁界強度を上げるに従って、エッチング速度が減少して
いることが分かる。
【００２４】本実施の形態によれば、フォーカスリング
２内の電磁石２１によりウェハ１００の周辺部に磁界を
掛けることにより、ウェハ１００の周辺部及びベベル部
のシリコン酸化膜等の層間絶縁膜のエッチング速度を減
少させることができる。このため、従来のプラズマＣＶ
Ｄ装置で層間絶縁膜を成膜し、この層間絶縁膜がウェハ
１００の周辺部及びベベル部で薄くなっている場合に
も、周辺部及びベベル部での層間絶縁膜のエッチング速
度を減少させることにより、層間絶縁膜が削れて、シリ
コンが露出することを無くすことができるため、剣状シ
リコンの発生を防ぐことができる。これにより、この剣
状シリコンがキャリアに当たって削れてダストとなるこ
とがなくなるため、チップの歩留まりを向上させること
ができる。
２内の電磁石２１によりウェハ１００の周辺部に磁界を
掛けることにより、ウェハ１００の周辺部及びベベル部
のシリコン酸化膜等の層間絶縁膜のエッチング速度を減
少させることができる。このため、従来のプラズマＣＶ
Ｄ装置で層間絶縁膜を成膜し、この層間絶縁膜がウェハ
１００の周辺部及びベベル部で薄くなっている場合に
も、周辺部及びベベル部での層間絶縁膜のエッチング速
度を減少させることにより、層間絶縁膜が削れて、シリ
コンが露出することを無くすことができるため、剣状シ
リコンの発生を防ぐことができる。これにより、この剣
状シリコンがキャリアに当たって削れてダストとなるこ
とがなくなるため、チップの歩留まりを向上させること
ができる。
【００２５】尚、電磁石２１で発生させる磁界強度は上
記した０から８０ガウスの範囲に限らず、適宜エッチン
グする材料、堆積される膜及び使用するガスに応じて選
択される。また、同様に被処理基板を設置する設置台内
に電磁石を埋め込むことでも同様の効果が得られた。
記した０から８０ガウスの範囲に限らず、適宜エッチン
グする材料、堆積される膜及び使用するガスに応じて選
択される。また、同様に被処理基板を設置する設置台内
に電磁石を埋め込むことでも同様の効果が得られた。
【００２６】ところで、上記実施の形態では電磁石２１
を内蔵したフォーカスリング２を用いたが、以下に述べ
るようなフォーカスリングの実施例でも同様の効果を得
ることができる。
を内蔵したフォーカスリング２を用いたが、以下に述べ
るようなフォーカスリングの実施例でも同様の効果を得
ることができる。
【００２７】図６は上記したフォーカスリングに内蔵さ
れて磁界を発生する磁石を永久磁石で構成した実施例を
示した平面図である。即ち、フォーカスリング内に、マ
ルチポール型に複数の永久磁石９１を埋め込むことでＮ
Ｓ磁界を作り、ウェハの周辺部に磁界を発生させること
を可能にしている。ここで、永久磁石９１の材料として
は、例えば、Ｎｄ−Ｆｅ系、Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｓｍ−Ｆｅ
系、フエライト、アルニコなどを適宜必要磁界、耐性、
重量などを考慮し、選択使用すると良い。
れて磁界を発生する磁石を永久磁石で構成した実施例を
示した平面図である。即ち、フォーカスリング内に、マ
ルチポール型に複数の永久磁石９１を埋め込むことでＮ
Ｓ磁界を作り、ウェハの周辺部に磁界を発生させること
を可能にしている。ここで、永久磁石９１の材料として
は、例えば、Ｎｄ−Ｆｅ系、Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｓｍ−Ｆｅ
系、フエライト、アルニコなどを適宜必要磁界、耐性、
重量などを考慮し、選択使用すると良い。
【００２８】本実施例では、フォーカスリング内の磁石
が永久磁石なので通電設備を必要とせず、装置の構造を
簡単にすることができる。尚、発生する磁界の強度に応
じたマルチポール型の磁石を埋め込んだフォーカスリン
グを複数用意することにより、条件の違う成膜、或いは
エッチングに対応することができる。又、永久磁石９１
は１６個用いているが、これはマルチポール型の磁石が
形成できればこの個数に限定することはない。
が永久磁石なので通電設備を必要とせず、装置の構造を
簡単にすることができる。尚、発生する磁界の強度に応
じたマルチポール型の磁石を埋め込んだフォーカスリン
グを複数用意することにより、条件の違う成膜、或いは
エッチングに対応することができる。又、永久磁石９１
は１６個用いているが、これはマルチポール型の磁石が
形成できればこの個数に限定することはない。
【００２９】図７は上記したフォーカスリングに内蔵さ
れて磁界を発生する磁石を永久磁石で構成した他の実施
例を示した平面図である。即ち、フォーカスリング内
に、マルチポール型に複数の永久磁石９１を埋め込むこ
とでＮＳ磁界を作り、ウェハの周辺部に磁界を発生させ
ることを可能にしている。本例は磁石９１を配列する際
に、間隔を設けているが、これでも、十分にウェハの周
辺部に磁界を発生させることがでる。また、同様に設置
台内に図のような永久磁石を埋め込むことでも同様の効
果を得ることができた。
れて磁界を発生する磁石を永久磁石で構成した他の実施
例を示した平面図である。即ち、フォーカスリング内
に、マルチポール型に複数の永久磁石９１を埋め込むこ
とでＮＳ磁界を作り、ウェハの周辺部に磁界を発生させ
ることを可能にしている。本例は磁石９１を配列する際
に、間隔を設けているが、これでも、十分にウェハの周
辺部に磁界を発生させることがでる。また、同様に設置
台内に図のような永久磁石を埋め込むことでも同様の効
果を得ることができた。
【００３０】図８は本発明のプラズマ処理装置の第２の
実施の形態を示した概略側面図であり、本例はプラズマ
エッチング装置を想定した例である。本例は設置台３に
電磁石２１が内蔵され、この電磁石２１によりウェハ１
００の外周近傍の磁場強度の内側よりも強くする磁場が
発生される。他の構成は図１に示した第１の実施の形態
と同様である。
実施の形態を示した概略側面図であり、本例はプラズマ
エッチング装置を想定した例である。本例は設置台３に
電磁石２１が内蔵され、この電磁石２１によりウェハ１
００の外周近傍の磁場強度の内側よりも強くする磁場が
発生される。他の構成は図１に示した第１の実施の形態
と同様である。
【００３１】図９は図８に示した設置台の構成例を示し
た概略断面図である。フォーカスリング２の真下の設置
台に電磁石２１が埋設されている。
た概略断面図である。フォーカスリング２の真下の設置
台に電磁石２１が埋設されている。
【００３２】図１０は図８に示したフォーカスリング及
び設置台内部の構成例を示した概略平面図である。又、
図１１は図１０の拡大平面図である。
び設置台内部の構成例を示した概略平面図である。又、
図１１は図１０の拡大平面図である。
【００３３】本実施の形態も、図１に示した第１の実施
の形態と同様の効果がある。
の形態と同様の効果がある。
【００３４】図１２は、本発明のプラズマ処理装置の第
３の実施の形態を示した概略側面図であり、本例はプラ
ズマＣＶＤ装置を想定した例である。但し、図１に示し
た第１の実施の形態に対応する部分には同一符号を用
い、適宜その説明を省略する。又、ウェハ１００の外周
部に配置されるフォーカスリング２及び設置台内部の構
造も第１の実施の形態と同様で、フォーカスリング２に
円環状に電磁石２１を内蔵することにより、ウェハ１０
０の周辺部に磁界を発生させているため、以降、図２、
図３を借用して説明する。
３の実施の形態を示した概略側面図であり、本例はプラ
ズマＣＶＤ装置を想定した例である。但し、図１に示し
た第１の実施の形態に対応する部分には同一符号を用
い、適宜その説明を省略する。又、ウェハ１００の外周
部に配置されるフォーカスリング２及び設置台内部の構
造も第１の実施の形態と同様で、フォーカスリング２に
円環状に電磁石２１を内蔵することにより、ウェハ１０
０の周辺部に磁界を発生させているため、以降、図２、
図３を借用して説明する。
【００３５】次に本実施の形態の動作について説明す
る。フォーカスリング２内の円環状の電磁石２１に通電
することにより、ウェハ１００の周辺に磁界をかけてお
いて、このウェハ１００の表面にプラズマＣＶＤを用い
てシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜を成膜する。
る。フォーカスリング２内の円環状の電磁石２１に通電
することにより、ウェハ１００の周辺に磁界をかけてお
いて、このウェハ１００の表面にプラズマＣＶＤを用い
てシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜を成膜する。
【００３６】この時のシリコン酸化膜の堆積条件は以下
に述べる通りである。チャンバ１内の圧力は５（Ｔｏｒ
ｒ）、導入管５から導入される反応性ガスは、Ｏ2 ＝８
４０（ｓｃｃｍ）で、高周波電源７から出力される高周
波電流は５５０（Ｗ）、ウェハ１００の温度は４００℃
と設定した。
に述べる通りである。チャンバ１内の圧力は５（Ｔｏｒ
ｒ）、導入管５から導入される反応性ガスは、Ｏ2 ＝８
４０（ｓｃｃｍ）で、高周波電源７から出力される高周
波電流は５５０（Ｗ）、ウェハ１００の温度は４００℃
と設定した。
【００３７】一方、シリコン窒化膜の成膜条件は以下に
述べる通りである。チャンバ１内の圧力は、２．６（Ｔ
ｏｒｒ）、導入管５から導入される反応性ガスはＳｉＨ
4 ＝５０（ｓｃｃｍ）、ＮＨ3 ＝４（ｌ）、Ｎ2 ＝１．
６（ｌ）、高周波電源７から出力される高周波電流は５
５０（Ｗ）、ウェハ１００の温度は４００℃と設定し
た。
述べる通りである。チャンバ１内の圧力は、２．６（Ｔ
ｏｒｒ）、導入管５から導入される反応性ガスはＳｉＨ
4 ＝５０（ｓｃｃｍ）、ＮＨ3 ＝４（ｌ）、Ｎ2 ＝１．
６（ｌ）、高周波電源７から出力される高周波電流は５
５０（Ｗ）、ウェハ１００の温度は４００℃と設定し
た。
【００３８】上記の条件にて、フォーカスリング２内の
電磁石２１により、ウェハ１００の周辺部に磁場を、
０、２０、４０、８０（Ｇａｕｓｓ）とかけて、プラズ
マ密度をウェハ１００の周辺部又はベベル部で増加させ
るため、ガスの分解反応が促進し、活性種の量が増加す
る。これにより、前記周辺部又はベベル部でシリコン酸
化膜及びシリコン窒化膜の付着又は堆積が促進される。
その結果は、図１３に示すように、ウェハ１００の周辺
部及びベベル部の磁界強度を上げるに従って、層間絶縁
膜が厚く堆積されることが分かった。
電磁石２１により、ウェハ１００の周辺部に磁場を、
０、２０、４０、８０（Ｇａｕｓｓ）とかけて、プラズ
マ密度をウェハ１００の周辺部又はベベル部で増加させ
るため、ガスの分解反応が促進し、活性種の量が増加す
る。これにより、前記周辺部又はベベル部でシリコン酸
化膜及びシリコン窒化膜の付着又は堆積が促進される。
その結果は、図１３に示すように、ウェハ１００の周辺
部及びベベル部の磁界強度を上げるに従って、層間絶縁
膜が厚く堆積されることが分かった。
【００３９】本実施の形態によれば、フォーカスリング
２内の電磁石２１によりウェハ１００の周辺部に磁界を
掛けることにより、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜
の堆積をウェハ１００の周辺部又はベベル部で増加させ
ることにより、ウェハ１００の周辺部及びベベル部ので
の層間絶縁膜の堆積を促進させることができ、ウェハ１
００の中央部の層間絶縁膜の堆積厚みと、周辺部及びベ
ベル部での堆積厚みとをほぼ同じようにでき、ウェハ１
００の全てに亙って均一な厚みの層間絶縁膜を成膜する
ことができる。
２内の電磁石２１によりウェハ１００の周辺部に磁界を
掛けることにより、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜
の堆積をウェハ１００の周辺部又はベベル部で増加させ
ることにより、ウェハ１００の周辺部及びベベル部ので
の層間絶縁膜の堆積を促進させることができ、ウェハ１
００の中央部の層間絶縁膜の堆積厚みと、周辺部及びベ
ベル部での堆積厚みとをほぼ同じようにでき、ウェハ１
００の全てに亙って均一な厚みの層間絶縁膜を成膜する
ことができる。
【００４０】従って、このような層間絶縁膜を成膜した
ウェハ１００を従来のプラズマエッチング装置によりエ
ッチング加工しても、ウェハ１００の周辺部又はベベル
部で層間絶縁膜がすべて削れてしまい、シリコンが露出
することがなくなるため、剣状シリコンの発生を防ぐこ
とができる。このため、この剣状シリコンがキャリアに
当たって削れてダストとなることがなくなり、チップの
歩留まりを向上させることができる。
ウェハ１００を従来のプラズマエッチング装置によりエ
ッチング加工しても、ウェハ１００の周辺部又はベベル
部で層間絶縁膜がすべて削れてしまい、シリコンが露出
することがなくなるため、剣状シリコンの発生を防ぐこ
とができる。このため、この剣状シリコンがキャリアに
当たって削れてダストとなることがなくなり、チップの
歩留まりを向上させることができる。
【００４１】尚、電磁石２１で発生させる磁界強度は上
記した０から８０ガウスの範囲に限らず、適宜エッチン
グする材料、堆積される膜及び、使用するガスに応じて
選択されるものとする。又、本例も、図６、図７の実施
例で示したフォーカスリングを用いて同様の効果を得る
ことができる。また、設置台内に電磁石又は図６、図７
の永久磁石を埋め込んでも同様の効果を得ることができ
た。
記した０から８０ガウスの範囲に限らず、適宜エッチン
グする材料、堆積される膜及び、使用するガスに応じて
選択されるものとする。又、本例も、図６、図７の実施
例で示したフォーカスリングを用いて同様の効果を得る
ことができる。また、設置台内に電磁石又は図６、図７
の永久磁石を埋め込んでも同様の効果を得ることができ
た。
【００４２】又、図１に示したプラズマエッチング装置
と図１２に示したプラズマＣＶＤ装置を兼用するような
プラズマ処理装置においてもフォーカスリング内の電磁
石などにより、被処理材料であるウェハの周辺に磁場を
かけることにより、上記した効果を得ることができる。
更に、上記した実施の形態においては、フォーカスリン
グ２内の電磁石２１などによりウェハ１００の周囲に磁
場を発生させたが、フォーカスリング２は必ずしも必要
ではなく、ウェハ１００の外周部に電磁石などを設置し
て、磁場を発生させても、同様の効果がある。
と図１２に示したプラズマＣＶＤ装置を兼用するような
プラズマ処理装置においてもフォーカスリング内の電磁
石などにより、被処理材料であるウェハの周辺に磁場を
かけることにより、上記した効果を得ることができる。
更に、上記した実施の形態においては、フォーカスリン
グ２内の電磁石２１などによりウェハ１００の周囲に磁
場を発生させたが、フォーカスリング２は必ずしも必要
ではなく、ウェハ１００の外周部に電磁石などを設置し
て、磁場を発生させても、同様の効果がある。
【００４３】図１４は本発明のプラズマ処理装置の第４
の実施の形態を示した概略側面図であり、本例はプラズ
マＣＶＤ装置を想定した例である。本例は電磁石２１が
設置台３に埋設してあるが、他の構成は図１２に示した
第３の実施の形態と同様であり、同様の動作にて同様の
効果がある。
の実施の形態を示した概略側面図であり、本例はプラズ
マＣＶＤ装置を想定した例である。本例は電磁石２１が
設置台３に埋設してあるが、他の構成は図１２に示した
第３の実施の形態と同様であり、同様の動作にて同様の
効果がある。
【００４４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、何等の不具合を生じることなくウェハの周辺部及
びベベル部の絶縁膜などの削れ量を抑制したり、或いは
ウェハの中央部に成膜した膜の厚みとその周辺部及びベ
ベル部に成膜した膜の厚みを均一にすることができる。
れば、何等の不具合を生じることなくウェハの周辺部及
びベベル部の絶縁膜などの削れ量を抑制したり、或いは
ウェハの中央部に成膜した膜の厚みとその周辺部及びベ
ベル部に成膜した膜の厚みを均一にすることができる。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の第１の実施の形態
を示した側面図である。
を示した側面図である。
【図２】図１に示したフォーカスリングの構成例を示し
た概略断面図である。
た概略断面図である。
【図３】図１に示したフォーカスリング及び設置台内部
の構成例を示した概略平面図である。
の構成例を示した概略平面図である。
【図４】図１に示した装置によってエッチングされるウ
ェハの構造例を示した断面図である。
ェハの構造例を示した断面図である。
【図５】ウェハ周辺の磁界強度とシリコン酸化膜エッチ
ングレートとの関係を示した特性図である。
ングレートとの関係を示した特性図である。
【図６】フォーカスリングに内蔵されて磁界を発生する
磁石を永久磁石で構成した実施例を示した平面図であ
る。
磁石を永久磁石で構成した実施例を示した平面図であ
る。
【図７】フォーカスリングに内蔵されて磁場を発生する
磁石を永久磁石で構成した他の実施例を示した平面図で
ある。
磁石を永久磁石で構成した他の実施例を示した平面図で
ある。
【図８】本発明のプラズマ処理装置の第２の実施の形態
を示した概略側面図である。
を示した概略側面図である。
【図９】図８に示した設置台の構成例を示した概略断面
図である。
図である。
【図１０】図８に示したフォーカスリング及び設置台内
部の構成例を示した概略平面図である。
部の構成例を示した概略平面図である。
【図１１】図１０の拡大平面図である。
【図１２】本発明のプラズマ処理装置の第３の実施の形
態を示した側面図である。
態を示した側面図である。
【図１３】ウェハ周辺の磁界強度とＰ−ＣＶＤ成膜量と
の関係を示した特性図である。
の関係を示した特性図である。
【図１４】本発明のプラズマ処理装置の第４の実施の形
態を示した側面図である。
態を示した側面図である。
１ チャンバ ２ フォーカスリング ３ 載置台 ４ 対向電極 ５ 導入管 ６ 排気管 ７ 高周波電源 ２１ 電磁石 ４０ シリコン基板 ４１ シリコン窒化膜 ４２ シリコン酸化膜 ９１ 永久磁石 １００ ウェハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ａ Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA13 AA14 AA18 BA40 BA44 CA04 CA12 FA03 HA08 JA08 JA15 KA04 KA05 KA34 LA02 4K057 DA16 DA20 DB06 DB11 DB15 DB20 DD01 DE06 DE09 DM38 DM40 DN01 5F004 AA01 BA08 BB07 BB23 BD04 CA02 CA03 CA04 DA17 DA18 DB03 DB07 EB03 5F045 AA08 AB32 AB33 AC01 AC11 AC12 AC15 AD08 AE21 AF03 BB01 CB05 DC51 DP03 EB02 EH14 EH16 EH19 EM03 GB13 GB19
Claims (8)
- 【請求項１】 反応性ガスを電離させることによってプ
ラズマを発生させ被処理基板を加工する手段と、 前記被処理基板を設置する設置手段と、 前記被処理基板の外周近傍の磁場強度をその内側領域よ
りも強くする磁場発生手段を備えたことを特徴とするプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項２】 前記磁場発生手段は前記被処理基板の外
周近傍に位置することを特徴とする請求項１記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項３】 前記被処理基板上には酸化膜又は窒化膜
が形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項４】 反応性ガスを電離させることによってプ
ラズマを発生させて、被処理基板の処理を行なうプラズ
マ処理装置において、 前記処理基板の外周近傍の磁場強度をその内側領域より
も強くする磁場発生手段と、 前記被処理基板を囲むように設置された保護リングとを
備え、 且つ前記磁場発生手段は、前記保護リングに埋め込まれ
ていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 前記磁場発生手段は、被処理基板を設置
する設置手段内に埋め込まれていることを特徴とする請
求項１記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 前記磁場発生手段は、電磁石又は、永久
磁石を用いることを特徴とする請求項１、３記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項７】 前記プラズマ処理装置がプラズマエッチ
ング装置又は、プラズマＣＶＤ装置であることを特徴と
する請求項１、３記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】 反応性ガスを電離させてプラズマを発生
させ、被処理基板の加工を行なう工程と、 前記被処理基板の外周部に磁場を発生させて前記被処理
基板の内側領域よりも磁界強度を強くする工程とを有
し、 前記被処理基板の外周部に前記磁場が形成された状態で
前記被処理基板を前記プラズマ加工することを特徴とす
るプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10202200A JP2000036486A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | プラズマ処理装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10202200A JP2000036486A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | プラズマ処理装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000036486A true JP2000036486A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16453631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10202200A Pending JP2000036486A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | プラズマ処理装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000036486A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2866752A1 (fr) * | 2004-02-19 | 2005-08-26 | Anelva Corp | Plateau de support de puce |
| WO2007088692A1 (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | プラズマエッチング方法 |
| KR100914589B1 (ko) * | 2006-10-17 | 2009-08-31 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 탑재대 및 플라즈마 처리 장치 |
| JP2010529690A (ja) * | 2007-06-14 | 2010-08-26 | ラム リサーチ コーポレーション | 処理チャンバにおいて処理実行領域と隣接する処理除外領域を保護するための方法および装置 |
| US8007633B2 (en) | 2001-08-06 | 2011-08-30 | Canon Anelva Corporation | Surface processing apparatus |
| CN102915902A (zh) * | 2011-08-02 | 2013-02-06 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种电容耦合式的等离子体处理装置及其基片加工方法 |
| CN103972012A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 反应腔室及具有它的等离子体设备 |
| JP2015041451A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| CN105990085A (zh) * | 2015-03-03 | 2016-10-05 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 等离子体刻蚀设备、聚焦环及其制作方法 |
| WO2022123941A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | 株式会社日立製作所 | プラズマ装置 |
| WO2024018960A1 (ja) * | 2022-07-20 | 2024-01-25 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
-
1998
- 1998-07-16 JP JP10202200A patent/JP2000036486A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8007633B2 (en) | 2001-08-06 | 2011-08-30 | Canon Anelva Corporation | Surface processing apparatus |
| FR2866752A1 (fr) * | 2004-02-19 | 2005-08-26 | Anelva Corp | Plateau de support de puce |
| WO2007088692A1 (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | プラズマエッチング方法 |
| KR100914589B1 (ko) * | 2006-10-17 | 2009-08-31 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 탑재대 및 플라즈마 처리 장치 |
| JP2010529690A (ja) * | 2007-06-14 | 2010-08-26 | ラム リサーチ コーポレーション | 処理チャンバにおいて処理実行領域と隣接する処理除外領域を保護するための方法および装置 |
| US9230781B2 (en) * | 2011-08-02 | 2016-01-05 | Advanced Micro-Fabrication Equipment Inc, Shanghai | Capacitive-coupled plasma processing apparatus and method for processing substrate |
| CN102915902A (zh) * | 2011-08-02 | 2013-02-06 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种电容耦合式的等离子体处理装置及其基片加工方法 |
| US20130032574A1 (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Zhongdu Liu | Capacitive-coupled plasma processing apparatus and method for processing substrate |
| TWI484872B (ja) * | 2011-08-02 | 2015-05-11 | ||
| CN102915902B (zh) * | 2011-08-02 | 2015-11-25 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种电容耦合式的等离子体处理装置及其基片加工方法 |
| CN103972012A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 反应腔室及具有它的等离子体设备 |
| JP2015041451A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| CN105990085A (zh) * | 2015-03-03 | 2016-10-05 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 等离子体刻蚀设备、聚焦环及其制作方法 |
| CN105990085B (zh) * | 2015-03-03 | 2018-03-30 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 等离子体刻蚀设备、聚焦环及其制作方法 |
| WO2022123941A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | 株式会社日立製作所 | プラズマ装置 |
| WO2024018960A1 (ja) * | 2022-07-20 | 2024-01-25 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7757633B2 (en) | Method, apparatus and magnet assembly for enhancing and localizing a capacitively coupled plasma | |
| KR100893956B1 (ko) | 반도체 처리용 포커스링 및 플라즈마 처리 장치 | |
| JP2001257199A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| TW201214522A (en) | Sputtering chamber, pre-clean chamber and plasma processing apparatus | |
| JPS6376328A (ja) | マグネトロン型プラズマ処理装置 | |
| JP2002289595A (ja) | エッチング装置およびエッチング方法 | |
| JP2000036486A (ja) | プラズマ処理装置及び方法 | |
| JP2000091250A (ja) | プラズマ強化式化学蒸着による蒸着装置および方法 | |
| US5436424A (en) | Plasma generating method and apparatus for generating rotating electrons in the plasma | |
| CN213660344U (zh) | 一种等离子体处理装置 | |
| JP2000228398A5 (ja) | 処理装置、これを用いる半導体装置の製造方法、半導体製造装置の構成部品ならびにフォーカスリング | |
| JPH07116611B2 (ja) | バイアスｅｃｒ装置 | |
| JP2004289003A (ja) | 石英リング、プラズマ処理装置および半導体装置の製造方法 | |
| JPH05121362A (ja) | Ｅｃｒプラズマ処理装置 | |
| JPH01231322A (ja) | プラズマプロセス装置 | |
| JPH08293488A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH0758083A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JP3082659B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH0717147Y2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH11238597A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
| JPH06120140A (ja) | 半導体製造方法および装置 | |
| CN114695046A (zh) | 一种等离子体处理装置和处理方法 | |
| KR100234542B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| JPH05206071A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH07161488A (ja) | 高密度プラズマ生成装置 |