JP2000082699A - エッチング処理装置 - Google Patents
エッチング処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理ガスに別途添加ガスを混入させなくと
も、選択性の高いエッチングを可能にする。 【解決手段】 減圧自在な処理室２内に上部電極２１と
下部電極となるサセプタ５を有するエッチング処理装置
１において、上部電極２１の少なくとも一部をＳｉＯ２
で構成する。処理室２内にＣ、Ｆを含む処理ガスを導入
すると、ＣＯが生成され、それによって下地表面にカー
ボンリッチな保護が得られる。その結果、フッ素ラジカ
ルによるウエハＷのシリコン下地に対するエッチングの
進行が停止し、選択比が向上する。
も、選択性の高いエッチングを可能にする。 【解決手段】 減圧自在な処理室２内に上部電極２１と
下部電極となるサセプタ５を有するエッチング処理装置
１において、上部電極２１の少なくとも一部をＳｉＯ２
で構成する。処理室２内にＣ、Ｆを含む処理ガスを導入
すると、ＣＯが生成され、それによって下地表面にカー
ボンリッチな保護が得られる。その結果、フッ素ラジカ
ルによるウエハＷのシリコン下地に対するエッチングの
進行が停止し、選択比が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング処理装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エッチング処理装置は、従来から例えば
半導体製造プロセスにおいては、半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）などの表面処理を行うためにおいて
多く使用されているが、その中でもとりわけ所謂平行平
板型のエッチング処理装置は、均一性に優れ、大口径ウ
エハの処理が可能である等の長所を有し、また装置構成
も比較的簡易であるから、数多く使用されている。
半導体製造プロセスにおいては、半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）などの表面処理を行うためにおいて
多く使用されているが、その中でもとりわけ所謂平行平
板型のエッチング処理装置は、均一性に優れ、大口径ウ
エハの処理が可能である等の長所を有し、また装置構成
も比較的簡易であるから、数多く使用されている。
【０００３】前記従来の一般的な平行平板型のエッチン
グ処理装置は、処理室内の上下に電極が対向して平行に
設けられており、被処理体であるウエハは、例えば下側
の電極に載置され、例えば処理ガスとしてこの処理室内
にエッチング反応ガスを導入すると共に、高周波電力を
前記電極に印加して電極間にプラズマを発生させ、エッ
チング反応ガスの解離によって生じたラジカル成分によ
って、前記ウエハをエッチングするように構成されてい
る。そして従来のこの種のエッチング処理装置において
は、一般的に下部電極がアルミニウムで構成され、他方
上部電極はカーボンによって構成されていた。
グ処理装置は、処理室内の上下に電極が対向して平行に
設けられており、被処理体であるウエハは、例えば下側
の電極に載置され、例えば処理ガスとしてこの処理室内
にエッチング反応ガスを導入すると共に、高周波電力を
前記電極に印加して電極間にプラズマを発生させ、エッ
チング反応ガスの解離によって生じたラジカル成分によ
って、前記ウエハをエッチングするように構成されてい
る。そして従来のこの種のエッチング処理装置において
は、一般的に下部電極がアルミニウムで構成され、他方
上部電極はカーボンによって構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところでエッチング処
理加工は、半導体デバイスの高集積化に伴ってますます
微細な加工が要求され、例えばシリコンウエハ上のシリ
コン酸化膜（ＳｉＯ２）をエッチングしてコンタクトホ
ールを形成する場合には、きわめて高い選択比が要求さ
れる。
理加工は、半導体デバイスの高集積化に伴ってますます
微細な加工が要求され、例えばシリコンウエハ上のシリ
コン酸化膜（ＳｉＯ２）をエッチングしてコンタクトホ
ールを形成する場合には、きわめて高い選択比が要求さ
れる。
【０００５】この点に関し、従来処理ガスとして例えば
ＣＨＦ３を用いる場合、そのままでは、プラズマによる
ＣＨＦ３の解離が進んで過剰に形成されるフッ素ラジカ
ル（Ｆ＊）によって、シリコンの下地までがエッチング
されてしまい、その結果選択比が低下するおそれがあっ
た。
ＣＨＦ３を用いる場合、そのままでは、プラズマによる
ＣＨＦ３の解離が進んで過剰に形成されるフッ素ラジカ
ル（Ｆ＊）によって、シリコンの下地までがエッチング
されてしまい、その結果選択比が低下するおそれがあっ
た。
【０００６】そのため従来は、処理ガスにＣＯを添加
し、これによってシリコンの下地表面にカーボンリッチ
のデポ（一種の保護膜）を形成し、前記フッ素ラジカル
によって、シリコンの下地が過剰にエッチングされるの
を防止して、酸化膜の下地に対する選択比を高める方法
を採らざるを得なかったのである。
し、これによってシリコンの下地表面にカーボンリッチ
のデポ（一種の保護膜）を形成し、前記フッ素ラジカル
によって、シリコンの下地が過剰にエッチングされるの
を防止して、酸化膜の下地に対する選択比を高める方法
を採らざるを得なかったのである。
【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、そのように処理ガスにＣＯを添加せずとも、例え
ばシリコンの下地表面にカーボンリッチのデポを形成し
て、選択比を向上させることができるエッチング処理装
置を提供して、前記問題の解決を図ることを目的とする
ものである。
あり、そのように処理ガスにＣＯを添加せずとも、例え
ばシリコンの下地表面にカーボンリッチのデポを形成し
て、選択比を向上させることができるエッチング処理装
置を提供して、前記問題の解決を図ることを目的とする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１によれば、減圧自在な処理室内に上部電極
と下部電極とを対向して有し、処理室内にＣ（炭素）、
Ｆ（フッ素）を含む処理ガスを導入すると共にこれら電
極間にプラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体
に対してエッチング処理を施す如く構成されたエッチン
グ処理装置において、前記上部電極の少なくとも一部は
ＳｉＯ２で構成したことを特徴とするエッチング処理装
置が提供される。
め、請求項１によれば、減圧自在な処理室内に上部電極
と下部電極とを対向して有し、処理室内にＣ（炭素）、
Ｆ（フッ素）を含む処理ガスを導入すると共にこれら電
極間にプラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体
に対してエッチング処理を施す如く構成されたエッチン
グ処理装置において、前記上部電極の少なくとも一部は
ＳｉＯ２で構成したことを特徴とするエッチング処理装
置が提供される。
【０００９】この場合、前記ＳｉＯ２は、例えば請求項
２に記載したように、前記プラズマに接する部分がＲＦ
パワーが十分透過する程度の厚さを有していることが提
案できる。
２に記載したように、前記プラズマに接する部分がＲＦ
パワーが十分透過する程度の厚さを有していることが提
案できる。
【００１０】また請求項３によれば、減圧自在な処理室
内に上部電極と下部電極とを対向して有し、処理室内に
Ｃ、Ｆを含む処理ガスを導入すると共にこれら電極間に
プラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体に対し
てエッチング処理を施す如く構成されたエッチング処理
装置において、前記下部電極周囲に、被処理体を取り囲
むようにフォーカスリングが設置され、このフォーカス
リングの少なくとも一部はボロンナイトライド（ＢＮ）
を含む材質からなることを特徴とする、エッチング処理
装置が提供される。
内に上部電極と下部電極とを対向して有し、処理室内に
Ｃ、Ｆを含む処理ガスを導入すると共にこれら電極間に
プラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体に対し
てエッチング処理を施す如く構成されたエッチング処理
装置において、前記下部電極周囲に、被処理体を取り囲
むようにフォーカスリングが設置され、このフォーカス
リングの少なくとも一部はボロンナイトライド（ＢＮ）
を含む材質からなることを特徴とする、エッチング処理
装置が提供される。
【００１１】さらに請求項４によれば、減圧自在な処理
室内に上部電極と下部電極とを対向して有し、処理室内
にＣ、Ｆを含む処理ガスを導入すると共にこれら電極間
にプラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体に対
してエッチング処理を施す如く構成されたエッチング処
理装置において、前記上部電極の少なくとも一部はＳｉ
Ｏ２からなり、さらに前記下部電極周囲に、被処理体を
取り囲むようにフォーカスリングが設置され、このフォ
ーカスリングはボロンナイトライド（ＢＮ）を含む材質
からなることを特徴とする、エッチング処理装置が提供
される。
室内に上部電極と下部電極とを対向して有し、処理室内
にＣ、Ｆを含む処理ガスを導入すると共にこれら電極間
にプラズマを発生させ、前記下部電極上の被処理体に対
してエッチング処理を施す如く構成されたエッチング処
理装置において、前記上部電極の少なくとも一部はＳｉ
Ｏ２からなり、さらに前記下部電極周囲に、被処理体を
取り囲むようにフォーカスリングが設置され、このフォ
ーカスリングはボロンナイトライド（ＢＮ）を含む材質
からなることを特徴とする、エッチング処理装置が提供
される。
【００１２】なおこれらの各エッチング処理装置におい
て使用される処理ガスとしては、例えばＣＦ４、Ｃ２Ｆ
６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３などによって代表さ
れるフロロカーボン系ガスであってもよい。
て使用される処理ガスとしては、例えばＣＦ４、Ｃ２Ｆ
６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３などによって代表さ
れるフロロカーボン系ガスであってもよい。
【００１３】（作用）請求項１、２のエッチング処理装
置の場合、上部電極の少なくとも一部が、ＳｉＯ２で構
成されているので、Ｃ、Ｆを含む処理ガスを導入してプ
ラズマによって解離させた場合、 ＳｉＯ２＋Ｃｘ・Ｆｙ→ＸＳｉＦ４＋ＹＣＯ 等の反応が起こり、処理室内にＣＯを添加したのと同じ
結果になる。従って、例えばシリコンの下地表面にカー
ボンリッチのデポを形成することが可能になり、シリコ
ン下地に対する選択比が向上する。
置の場合、上部電極の少なくとも一部が、ＳｉＯ２で構
成されているので、Ｃ、Ｆを含む処理ガスを導入してプ
ラズマによって解離させた場合、 ＳｉＯ２＋Ｃｘ・Ｆｙ→ＸＳｉＦ４＋ＹＣＯ 等の反応が起こり、処理室内にＣＯを添加したのと同じ
結果になる。従って、例えばシリコンの下地表面にカー
ボンリッチのデポを形成することが可能になり、シリコ
ン下地に対する選択比が向上する。
【００１４】ところで請求項３におけるフォーカスリン
グ自体は公知であり、ラジカル成分等のイオンを被処理
体に対して効率よく入射させる機能を有しているが、請
求項２では、このフォーカスリングの少なくとも一部
が、ＢＮを含む材質からなっている。従って、Ｃ、Ｆを
含む処理ガスを導入してプラズマによって解離させた場
合、過剰なフッ素ラジカル（Ｆ＊）はＢと結合し、 ２ＢＮ＋６Ｆ → ２ＢＦ３↑＋Ｎ２↑ となって、排気されるので、シリコン下地を過剰にエッ
チングするフッ素ラジカルが減少し、その結果下地に対
する選択比が向上する。
グ自体は公知であり、ラジカル成分等のイオンを被処理
体に対して効率よく入射させる機能を有しているが、請
求項２では、このフォーカスリングの少なくとも一部
が、ＢＮを含む材質からなっている。従って、Ｃ、Ｆを
含む処理ガスを導入してプラズマによって解離させた場
合、過剰なフッ素ラジカル（Ｆ＊）はＢと結合し、 ２ＢＮ＋６Ｆ → ２ＢＦ３↑＋Ｎ２↑ となって、排気されるので、シリコン下地を過剰にエッ
チングするフッ素ラジカルが減少し、その結果下地に対
する選択比が向上する。
【００１５】そして請求項４によれば、前記した２つの
作用が行われるので、さらに選択比が向上する。
作用が行われるので、さらに選択比が向上する。
【００１６】なお処理ガスとして前記ＣＦ４、Ｃ
２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３などによって代
表されるフロロカーボン系ガスを用いれば、基本的に前
記請求項１〜３と同様な作用効果が得られ、フッ素ラジ
カルによる過剰なエッチングを防止して、選択比の高い
エッチング処理を実施することができる。そして処理室
内圧を５ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒに設定すること
により、高い真空度下での高微細加工が可能になる。
２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３などによって代
表されるフロロカーボン系ガスを用いれば、基本的に前
記請求項１〜３と同様な作用効果が得られ、フッ素ラジ
カルによる過剰なエッチングを防止して、選択比の高い
エッチング処理を実施することができる。そして処理室
内圧を５ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒに設定すること
により、高い真空度下での高微細加工が可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき説明すると、図１は本実施の形態にかかる
エッチング処理装置１の断面を模式的に示しており、こ
のエッチング処理装置１における処理室２は、気密に閉
塞自在な酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどか
らなる円筒形状に成形された処理容器３内に形成され、
当該処理容器３自体は接地されている。前記処理室２内
の底部にはセラミックなどの絶縁支持板４を介して、被
処理体、例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）Ｗを載置するための略円柱状のサセプタ５が収容さ
れ、このサセプタ５が下部電極を構成している。
図面に基づき説明すると、図１は本実施の形態にかかる
エッチング処理装置１の断面を模式的に示しており、こ
のエッチング処理装置１における処理室２は、気密に閉
塞自在な酸化アルマイト処理されたアルミニウムなどか
らなる円筒形状に成形された処理容器３内に形成され、
当該処理容器３自体は接地されている。前記処理室２内
の底部にはセラミックなどの絶縁支持板４を介して、被
処理体、例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）Ｗを載置するための略円柱状のサセプタ５が収容さ
れ、このサセプタ５が下部電極を構成している。
【００１８】前記サセプタ５の内部には、環状の冷媒室
６が設けられており、この冷媒室６には、温度調節用の
冷媒が冷媒導入管７を介して導入され、冷媒室６内を循
環して冷媒排出管８から排出される。そしてその間生ず
る冷熱は冷媒室６から前記サセプタ５を介して前記ウエ
ハＷに対して伝熱され、このウエハＷの処理面を所望す
る温度まで冷却することが可能である。またさらに前記
サセプタ５には、例えばセラミックヒータなどの加熱手
段９が設けられており、処理容器３外部に設置されてい
る電源１０からの給電によって、サセプタ５を所望の温
度に加熱するように構成されている。従って、前記冷媒
室６の冷熱とこの加熱手段９とにより、ウエハＷは所定
の温度に設定、維持することが可能である。
６が設けられており、この冷媒室６には、温度調節用の
冷媒が冷媒導入管７を介して導入され、冷媒室６内を循
環して冷媒排出管８から排出される。そしてその間生ず
る冷熱は冷媒室６から前記サセプタ５を介して前記ウエ
ハＷに対して伝熱され、このウエハＷの処理面を所望す
る温度まで冷却することが可能である。またさらに前記
サセプタ５には、例えばセラミックヒータなどの加熱手
段９が設けられており、処理容器３外部に設置されてい
る電源１０からの給電によって、サセプタ５を所望の温
度に加熱するように構成されている。従って、前記冷媒
室６の冷熱とこの加熱手段９とにより、ウエハＷは所定
の温度に設定、維持することが可能である。
【００１９】また前記サセプタ５には、静電チャック１
１が設けら、処理容器３外部に設置されている直流高圧
電源１２からの直流高電圧の印加によって、ウエハＷ
は、静電チャック１１上面に吸着保持される。また前記
サセプタ５の上端周縁部には、静電チャック１１上に保
持されたウエハＷを囲むように、絶縁材からなる環状の
フォーカスリング１３が配置されている。
１が設けら、処理容器３外部に設置されている直流高圧
電源１２からの直流高電圧の印加によって、ウエハＷ
は、静電チャック１１上面に吸着保持される。また前記
サセプタ５の上端周縁部には、静電チャック１１上に保
持されたウエハＷを囲むように、絶縁材からなる環状の
フォーカスリング１３が配置されている。
【００２０】前記サセプタ５の上方には、このサセプタ
５と平行に対向して、ギャップ長約２５mmで、上部電極
２１が、絶縁支持材２２を介して、処理容器３の上部に
支持されている。この上部電極２１は、そのプラズマに
接する部分が、印加するＲＦパワーが十分透過する程度
の厚さのＳｉＯ２からなり、またサセプタ５との対向面
に、多数の拡散孔２３を有している。
５と平行に対向して、ギャップ長約２５mmで、上部電極
２１が、絶縁支持材２２を介して、処理容器３の上部に
支持されている。この上部電極２１は、そのプラズマに
接する部分が、印加するＲＦパワーが十分透過する程度
の厚さのＳｉＯ２からなり、またサセプタ５との対向面
に、多数の拡散孔２３を有している。
【００２１】前記上部電極２１の中央にはガス導入口２
４が設けられ、バルブ２５、マスフローコントローラ２
６を介して、処理ガス供給源２７からのエッチングガ
ス、例えばＣＦ４ガスが、前記拡散孔２３を通じて処理
室２内に供給自在である。
４が設けられ、バルブ２５、マスフローコントローラ２
６を介して、処理ガス供給源２７からのエッチングガ
ス、例えばＣＦ４ガスが、前記拡散孔２３を通じて処理
室２内に供給自在である。
【００２２】処理容器３の下部には、真空ポンプなどの
真空引き手段２８に通ずる排気管２９が接続されてお
り、この処理室２内を、５ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒ
ｒ内の任意の減圧度にまで真空引きすることが可能であ
る。
真空引き手段２８に通ずる排気管２９が接続されてお
り、この処理室２内を、５ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒ
ｒ内の任意の減圧度にまで真空引きすることが可能であ
る。
【００２３】次にこのエッチング処理装置１の高周波電
力印加系について説明すると、まず下部電極となる前記
サセプタ５に対しては、例えば周波数が８００ｋＨｚの
相対的低周波を出力する相対的低周波電源３１からの電
力が、整合器３２を介して印加される。一方上部電極２
１に対しては、整合器３３を介して、周波数が例えば２
７．１２ＭＨｚの相対的高周波電力を出力する相対的高
周波電源３４からの高周波が印加される構成となってい
る。
力印加系について説明すると、まず下部電極となる前記
サセプタ５に対しては、例えば周波数が８００ｋＨｚの
相対的低周波を出力する相対的低周波電源３１からの電
力が、整合器３２を介して印加される。一方上部電極２
１に対しては、整合器３３を介して、周波数が例えば２
７．１２ＭＨｚの相対的高周波電力を出力する相対的高
周波電源３４からの高周波が印加される構成となってい
る。
【００２４】前記処理容器３の側部には、ゲートバルブ
４１を介してロードロック室４２が隣接している。この
ロードロック室４２内には、被処理体であるウエハＷを
処理容器３内の処理室２との間で搬送する搬送アームな
どの搬送手段４３が設けられている。
４１を介してロードロック室４２が隣接している。この
ロードロック室４２内には、被処理体であるウエハＷを
処理容器３内の処理室２との間で搬送する搬送アームな
どの搬送手段４３が設けられている。
【００２５】本実施の形態にかかるエッチング処理装置
１の主要部は以上のように構成されており、例えばシリ
コンのウエハＷの酸化膜に対してエッチング処理する場
合の作用等について説明すると、まずゲートバルブ４１
が開放された後、搬送手段４３によってウエハＷが処理
室２内に搬入され、静電チャック１１上に載置された
後、搬送手段４３が待避し、ゲートバルブ４１が閉鎖さ
れる。次いで処理室２内が排気手段２８によって減圧さ
れていき、所定の減圧度になった後、処理ガス供給源２
７からＣＦ４ガスが供給され、処理室２の圧力が、例え
ば１０ｍＴｏｒｒに設定、維持される。
１の主要部は以上のように構成されており、例えばシリ
コンのウエハＷの酸化膜に対してエッチング処理する場
合の作用等について説明すると、まずゲートバルブ４１
が開放された後、搬送手段４３によってウエハＷが処理
室２内に搬入され、静電チャック１１上に載置された
後、搬送手段４３が待避し、ゲートバルブ４１が閉鎖さ
れる。次いで処理室２内が排気手段２８によって減圧さ
れていき、所定の減圧度になった後、処理ガス供給源２
７からＣＦ４ガスが供給され、処理室２の圧力が、例え
ば１０ｍＴｏｒｒに設定、維持される。
【００２６】そして上部電極２１に対して相対的高周波
電源３３から周波数が２７．１２ＭＨｚの相対的高周波
が印加され、またこれより僅かに遅れて（１秒以下のタ
イミング遅れ）をもって、サセプタ５に対して相対的低
周波電源３１から周波数が８００ｋＨｚの相対的低周波
が印加され、上部電極２１とサセプタ５との間にプラズ
マが発生する。そのようにサセプタ５側を遅らせて印加
させることにより、過大な電圧によってウエハＷがダメ
ージを受けることを防止できる。
電源３３から周波数が２７．１２ＭＨｚの相対的高周波
が印加され、またこれより僅かに遅れて（１秒以下のタ
イミング遅れ）をもって、サセプタ５に対して相対的低
周波電源３１から周波数が８００ｋＨｚの相対的低周波
が印加され、上部電極２１とサセプタ５との間にプラズ
マが発生する。そのようにサセプタ５側を遅らせて印加
させることにより、過大な電圧によってウエハＷがダメ
ージを受けることを防止できる。
【００２７】そして発生したプラズマによって処理室２
内のＣＦ４ガスが解離し、その際に生ずるフッ素ラジカ
ルによってウエハＷ表面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）
がエッチングされていくのであるが、この場合、上部電
極２１はＳｉＯ２からなっているので、処理室２内で
は、 ＳｉＯ２＋ ＣＦ４→ ＳｉＦ４＋ ＣＯ 等の反応が起こり、エッチングガスであるＣＦ４ガスに
ＣＯを添加したのと同様の雰囲気が得られる。従って、
ウエハＷ表面のＳｉＯ２のエッチングが進行して、シリ
コン下地が露出しても、当該シリコン下地表面には、前
記ＣＯによってカーボンリッチのデポが生成されるの
で、フッ素ラジカルによるシリコン下地のエッチングが
防止される。従って、選択比が向上するのである。
内のＣＦ４ガスが解離し、その際に生ずるフッ素ラジカ
ルによってウエハＷ表面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）
がエッチングされていくのであるが、この場合、上部電
極２１はＳｉＯ２からなっているので、処理室２内で
は、 ＳｉＯ２＋ ＣＦ４→ ＳｉＦ４＋ ＣＯ 等の反応が起こり、エッチングガスであるＣＦ４ガスに
ＣＯを添加したのと同様の雰囲気が得られる。従って、
ウエハＷ表面のＳｉＯ２のエッチングが進行して、シリ
コン下地が露出しても、当該シリコン下地表面には、前
記ＣＯによってカーボンリッチのデポが生成されるの
で、フッ素ラジカルによるシリコン下地のエッチングが
防止される。従って、選択比が向上するのである。
【００２８】なお前記実施の形態では、サセプタ５の上
面においてウエハＷを取り囲むようにフォーカスリング
１３が設置されているので、前記エッチング処理中、フ
ッ素ラジカルは効率よくウエハＷに入射し、ウエハＷ表
面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ ２）のエッチングレートは
高くなっているが、このフォーカスリング１３の材質に
ＢＮを用いれば、前記ＣＯによる選択比の向上作用とは
別の作用によって、選択比を向上させることが可能であ
る。
面においてウエハＷを取り囲むようにフォーカスリング
１３が設置されているので、前記エッチング処理中、フ
ッ素ラジカルは効率よくウエハＷに入射し、ウエハＷ表
面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ ２）のエッチングレートは
高くなっているが、このフォーカスリング１３の材質に
ＢＮを用いれば、前記ＣＯによる選択比の向上作用とは
別の作用によって、選択比を向上させることが可能であ
る。
【００２９】即ち、フッ素ラジカル（Ｆ＊）はＢＮのう
ちのＢと結合しやすく、その結果、 ２ＢＮ＋６Ｆ → ２ＢＦ３↑＋Ｎ２↑ という反応が起こり、過剰なフッ素ラジカルは、排気管
２９を通じて処理室２から排気されるので、選択比低下
の原因となる過剰なフッ素ラジカルは減少し、その結果
シリコン下地に対する選択比が向上する。なおＢＮは、
絶縁性を有しているので、この種のフォーカスリングの
材質として用いるにあたり、何ら支障はないものであ
る。
ちのＢと結合しやすく、その結果、 ２ＢＮ＋６Ｆ → ２ＢＦ３↑＋Ｎ２↑ という反応が起こり、過剰なフッ素ラジカルは、排気管
２９を通じて処理室２から排気されるので、選択比低下
の原因となる過剰なフッ素ラジカルは減少し、その結果
シリコン下地に対する選択比が向上する。なおＢＮは、
絶縁性を有しているので、この種のフォーカスリングの
材質として用いるにあたり、何ら支障はないものであ
る。
【００３０】ところでエッチング処理装置に限らず、プ
ラズマ雰囲気で被処理体に対して適宜の処理を実施する
場合、処理容器の内壁に汚染の原因となる各種のデポが
付着することが従来から指摘されている。この点に鑑
み、従来から処理容器３自体を加熱し、前記したような
デポの付着を抑制することが行われているが、従来は、
処理容器３の外壁に直接加熱手段を設けて、処理容器３
を加熱するようにしていた。
ラズマ雰囲気で被処理体に対して適宜の処理を実施する
場合、処理容器の内壁に汚染の原因となる各種のデポが
付着することが従来から指摘されている。この点に鑑
み、従来から処理容器３自体を加熱し、前記したような
デポの付着を抑制することが行われているが、従来は、
処理容器３の外壁に直接加熱手段を設けて、処理容器３
を加熱するようにしていた。
【００３１】しかしながら、そのように処理容器３自体
をその外側から直接加熱すると、内壁に伝導で熱を伝え
るため、輻射その他による熱損失が大きく（即ち熱伝達
効率が悪く）、所定の内壁温度を実現するためには、き
わめて高い温度にまで処理容器３を加熱する必要があ
り、メンテナンス性も悪く、問題であった。
をその外側から直接加熱すると、内壁に伝導で熱を伝え
るため、輻射その他による熱損失が大きく（即ち熱伝達
効率が悪く）、所定の内壁温度を実現するためには、き
わめて高い温度にまで処理容器３を加熱する必要があ
り、メンテナンス性も悪く、問題であった。
【００３２】かかる場合の対策として、例えば図２に示
したような加熱部材５１を、処理容器３の内壁に沿って
設けることが提案できる。この加熱部材５１は、前記円
筒形の処理容器３の内壁よりもやや小さい外径を有する
略環状形状を有しており、その材質は、例えば石英やセ
ラミックスからなっている。そしてこの加熱部材５１の
内部には、例えば抵抗発熱体やセラミックヒータなどの
加熱体５２が、埋設されており、これら加熱体５２が加
熱部材５１から露出することはない。従って前記したよ
うな、例えば１０ｍＴｏｒｒのような高真空度において
も使用可能となっている。そして前記加熱体５２は、適
宜の電源５３によって発熱し、この加熱部材５１を４０
℃〜２００℃の範囲の任意の温度にまで加熱、維持する
ことが可能になっている。
したような加熱部材５１を、処理容器３の内壁に沿って
設けることが提案できる。この加熱部材５１は、前記円
筒形の処理容器３の内壁よりもやや小さい外径を有する
略環状形状を有しており、その材質は、例えば石英やセ
ラミックスからなっている。そしてこの加熱部材５１の
内部には、例えば抵抗発熱体やセラミックヒータなどの
加熱体５２が、埋設されており、これら加熱体５２が加
熱部材５１から露出することはない。従って前記したよ
うな、例えば１０ｍＴｏｒｒのような高真空度において
も使用可能となっている。そして前記加熱体５２は、適
宜の電源５３によって発熱し、この加熱部材５１を４０
℃〜２００℃の範囲の任意の温度にまで加熱、維持する
ことが可能になっている。
【００３３】かかる構成になる加熱部材５１は、図１中
の破線で示したエリアＰに設置するとにより、処理容器
３内壁を加熱することができるが、従来の外壁を直接加
熱する場合に比べて熱伝達効率が良好であり、またメン
テナンスも容易になる。
の破線で示したエリアＰに設置するとにより、処理容器
３内壁を加熱することができるが、従来の外壁を直接加
熱する場合に比べて熱伝達効率が良好であり、またメン
テナンスも容易になる。
【００３４】なお加熱部材５１の設置にあたっては、処
理容器３天井部に吊下させたり、サセプタ５上に設置す
るなど種々の方法を採ることができるが、ウエハＷの搬
送に支障がないようにするため、サセプタ５自体を上下
動自在に構成したり、あるいは加熱部材５１自体を上下
動自在に構成したりしてもよい。またこの加熱部材５１
自体は、前記した本発明の実施の形態にかかるエッチン
グ処理装置１に限らず、他のプラズマ処理装置、例えば
ＣＶＤ装置、スパッタリング装置に対しても適用可能で
ある。
理容器３天井部に吊下させたり、サセプタ５上に設置す
るなど種々の方法を採ることができるが、ウエハＷの搬
送に支障がないようにするため、サセプタ５自体を上下
動自在に構成したり、あるいは加熱部材５１自体を上下
動自在に構成したりしてもよい。またこの加熱部材５１
自体は、前記した本発明の実施の形態にかかるエッチン
グ処理装置１に限らず、他のプラズマ処理装置、例えば
ＣＶＤ装置、スパッタリング装置に対しても適用可能で
ある。
【００３５】なお前記したエッチング処理装置は、被処
理体が半導体ウエハの場合について説明したが、それに
限らず本発明は、例えばＬＣＤ基板を処理対象とするエ
ッチング処理装置として構成することももちろん可能で
ある。
理体が半導体ウエハの場合について説明したが、それに
限らず本発明は、例えばＬＣＤ基板を処理対象とするエ
ッチング処理装置として構成することももちろん可能で
ある。
【００３６】
【発明の効果】請求項１、２によれば、処理ガスにＣＯ
を添加しなくとも、下地表面にカーボンリッチの保護膜
を形成することができるので、その結果下地に対する選
択比の高いエッチング処理が可能になる。請求項２で
は、過剰なフッ素ラジカルを減少させて、結果的に下地
に対する選択比の高いエッチング処理が可能になる。請
求項３では、さらに選択比の高いエッチング処理を実施
することが可能になる。
を添加しなくとも、下地表面にカーボンリッチの保護膜
を形成することができるので、その結果下地に対する選
択比の高いエッチング処理が可能になる。請求項２で
は、過剰なフッ素ラジカルを減少させて、結果的に下地
に対する選択比の高いエッチング処理が可能になる。請
求項３では、さらに選択比の高いエッチング処理を実施
することが可能になる。
【図１】本発明の実施の形態にかかるエッチング処理装
置の断面説明図である。
置の断面説明図である。
【図２】図１のエッチング処理装置に適用可能な加熱部
材の概観を示す斜視図である。
材の概観を示す斜視図である。
【図３】図２の加熱部材の断面説明図である。
１ エッチング処理装置 ２ 処理室 ３ 処理容器 ５ サセプタ １３ フォーカスリング ２１ 上部電極 ２７ 処理ガス供給源 ３１ 相対的低周波電源 ３３ 相対的高周波電源 Ｗ ウエハ
フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−252963 (32)優先日 平成６年９月20日(1994．9．20) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平7−29940 (32)優先日 平成７年１月25日(1995．1．25) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）
Claims (4)
- 【請求項１】 減圧自在な処理室内に上部電極と下部電
極とを対向して有し、処理室内にＣ、Ｆを含む処理ガス
を導入すると共に、これら電極間にプラズマを発生さ
せ、前記下部電極上の被処理体に対してエッチング処理
を施す如く構成されたエッチング処理装置において、 前記上部電極の少なくとも一部はＳｉＯ２からなること
を特徴とする、エッチング処理装置。 - 【請求項２】 前記ＳｉＯ２は、前記プラズマに接する
部分がＲＦパワーが十分透過する程度の厚さを有してい
ることを特徴とする、請求項１に記載のエッチング処理
装置。 - 【請求項３】 減圧自在な処理室内に上部電極と下部電
極とを対向して有し、処理室内にＣ、Ｆを含む処理ガス
を導入すると共に、これら電極間にプラズマを発生さ
せ、前記下部電極上の被処理体に対してエッチング処理
を施す如く構成されたエッチング処理装置において、 前記下部電極周囲に、被処理体を取り囲むようにフォー
カスリングが設置され、このフォーカスリングの少なく
とも一部はボロンナイトライドを含む材質からなること
を特徴とする、エッチング処理装置。 - 【請求項４】 減圧自在な処理室内に上部電極と下部電
極とを対向して有し、処理室内にＣ、Ｆを含む処理ガス
を導入すると共に、これら電極間にプラズマを発生さ
せ、前記下部電極上の被処理体に対してエッチング処理
を施す如く構成されたエッチング処理装置において、 前記上部電極の少なくとも一部はＳｉＯ２からなり、さ
らに前記下部電極周囲に、被処理体を取り囲むようにフ
ォーカスリングが設置され、このフォーカスリングの少
なくとも一部はボロンナイトライドを含む材質からなる
ことを特徴とする、エッチング処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173191A JP2000082699A (ja) | 1994-04-20 | 1999-06-18 | エッチング処理装置 |
Applications Claiming Priority (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10604494 | 1994-04-20 | ||
| JP6-106044 | 1994-04-20 | ||
| JP23409394 | 1994-09-01 | ||
| JP6-234093 | 1994-09-01 | ||
| JP25296394 | 1994-09-20 | ||
| JP6-252962 | 1994-09-20 | ||
| JP6-252963 | 1994-09-20 | ||
| JP25296294 | 1994-09-20 | ||
| JP2994095 | 1995-01-25 | ||
| JP7-29940 | 1995-01-25 | ||
| JP11173191A JP2000082699A (ja) | 1994-04-20 | 1999-06-18 | エッチング処理装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12086995A Division JP3210207B2 (ja) | 1994-04-20 | 1995-04-20 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082699A true JP2000082699A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=27549491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11173191A Pending JP2000082699A (ja) | 1994-04-20 | 1999-06-18 | エッチング処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000082699A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007520059A (ja) * | 2003-12-22 | 2007-07-19 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板処理方法、プラズマ室および半導体デバイス |
| KR20100131354A (ko) * | 2009-06-05 | 2010-12-15 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치 |
-
1999
- 1999-06-18 JP JP11173191A patent/JP2000082699A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007520059A (ja) * | 2003-12-22 | 2007-07-19 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板処理方法、プラズマ室および半導体デバイス |
| KR20100131354A (ko) * | 2009-06-05 | 2010-12-15 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치 |
| JP2010283212A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置 |
| KR101676334B1 (ko) | 2009-06-05 | 2016-11-15 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010410 |