JP2001007090A - プラズマエッチング装置用フォーカスリング - Google Patents
プラズマエッチング装置用フォーカスリングInfo
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- JP2001007090A JP2001007090A JP11180171A JP18017199A JP2001007090A JP 2001007090 A JP2001007090 A JP 2001007090A JP 11180171 A JP11180171 A JP 11180171A JP 18017199 A JP18017199 A JP 18017199A JP 2001007090 A JP2001007090 A JP 2001007090A
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- focus ring
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- center
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマエッチング装置に使用するフォーカス
リングを提供する。 【解決手段】最外周上端１７から中心に向かって傾斜し
ている傾斜面１８を有する均一なプラズマを発生させる
ことのできるプラズマエッチング装置用フォーカスリン
グ。
リングを提供する。 【解決手段】最外周上端１７から中心に向かって傾斜し
ている傾斜面１８を有する均一なプラズマを発生させる
ことのできるプラズマエッチング装置用フォーカスリン
グ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマエッチ
ング装置で発生するプラズマ発生領域が被エッチング物
（主としてウエハ）の中心部に集中し過ぎたり外周部へ
拡散し過ぎたりするのを阻止して、上部電極板と被エッ
チング物との間に均一なプラズマを発生させ、それによ
って被エッチング物の均一なエッチングを行うプラズマ
エッチング装置用フォーカスリングに関するものであ
る。
ング装置で発生するプラズマ発生領域が被エッチング物
（主としてウエハ）の中心部に集中し過ぎたり外周部へ
拡散し過ぎたりするのを阻止して、上部電極板と被エッ
チング物との間に均一なプラズマを発生させ、それによ
って被エッチング物の均一なエッチングを行うプラズマ
エッチング装置用フォーカスリングに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造する際
に、ウエハをエッチングする必要があるが、このウエハ
をエッチングするための装置として、近年、プラズマエ
ッチング装置が用いられている。このプラズマエッチン
グ装置は、図７の断面概略説明図に示されるように、真
空チャンバー８内に上部電極板２および上下動可能な架
台３が間隔をおいて設けられており、上部電極板２は絶
縁体１３により真空チャンバー８と絶縁されている。架
台３の上には静電チャック９が設けられており、静電チ
ャック９の上にフォーカスリング１と共にウエハ４を載
置し、エッチングガス７を拡散部材１１を通した後上部
電極板２に設けられた貫通細孔５を通してウエハ４に向
って流しながら高周波電源６により上部電極板２と架台
３の間に高周波電圧を印加することができるようになっ
ている。
に、ウエハをエッチングする必要があるが、このウエハ
をエッチングするための装置として、近年、プラズマエ
ッチング装置が用いられている。このプラズマエッチン
グ装置は、図７の断面概略説明図に示されるように、真
空チャンバー８内に上部電極板２および上下動可能な架
台３が間隔をおいて設けられており、上部電極板２は絶
縁体１３により真空チャンバー８と絶縁されている。架
台３の上には静電チャック９が設けられており、静電チ
ャック９の上にフォーカスリング１と共にウエハ４を載
置し、エッチングガス７を拡散部材１１を通した後上部
電極板２に設けられた貫通細孔５を通してウエハ４に向
って流しながら高周波電源６により上部電極板２と架台
３の間に高周波電圧を印加することができるようになっ
ている。
【０００３】この高周波電圧が印加された状態で供給さ
れたエッチングガス７は拡散部材１１を通り、上部電極
板２に設けられた貫通細孔５を通って上部電極板２と架
台３の間の空間でプラズマ１０となり、このプラズマ１
０がウエハ４に当ってウエハ４の表面がエッチングされ
る。
れたエッチングガス７は拡散部材１１を通り、上部電極
板２に設けられた貫通細孔５を通って上部電極板２と架
台３の間の空間でプラズマ１０となり、このプラズマ１
０がウエハ４に当ってウエハ４の表面がエッチングされ
る。
【０００４】前記発生したプラズマ１０がウエハ４の中
心部に集中したり、外周部への拡散するのを阻止して、
上部電極２とウエハ４との間に均一なプラズマを発生さ
せ、ウエハの均一なエッチングを行うために、通常、プ
ラズマ発生領域をシールドリング１２で囲い、さらにウ
エハ４をフォーカスリング１にはめ込んでプラズマエッ
チング装置にセットする。
心部に集中したり、外周部への拡散するのを阻止して、
上部電極２とウエハ４との間に均一なプラズマを発生さ
せ、ウエハの均一なエッチングを行うために、通常、プ
ラズマ発生領域をシールドリング１２で囲い、さらにウ
エハ４をフォーカスリング１にはめ込んでプラズマエッ
チング装置にセットする。
【０００５】従来のフォーカスリング１は、図６の断面
図に示されているように、下部にウエハを支持するため
の突起１４を有し、かつ上面１５および下面１６が平行
な面で構成されており、その素材はシリコンであること
が知られている。
図に示されているように、下部にウエハを支持するため
の突起１４を有し、かつ上面１５および下面１６が平行
な面で構成されており、その素材はシリコンであること
が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、エッチングされ
るウエハの寸法が大きくなり、それに伴ってシリコンか
らなる上部電極板も大きくなり、ウエハの寸法が大きく
なるにつれて発生したプラズマ１０がウエハ４の中心部
に集中し過ぎたりまたは外周部への拡散し過ぎたりし
て、上部電極２とウエハ４との間に均一なプラズマを発
生させるように制御することが難しくなり、このため、
ウエハのエッチングレートが使用時間と共に減少したり
してウエハの均一なエッチングを行うことが難しくなっ
てきた。
るウエハの寸法が大きくなり、それに伴ってシリコンか
らなる上部電極板も大きくなり、ウエハの寸法が大きく
なるにつれて発生したプラズマ１０がウエハ４の中心部
に集中し過ぎたりまたは外周部への拡散し過ぎたりし
て、上部電極２とウエハ４との間に均一なプラズマを発
生させるように制御することが難しくなり、このため、
ウエハのエッチングレートが使用時間と共に減少したり
してウエハの均一なエッチングを行うことが難しくなっ
てきた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
かかる観点から、上部電極２とウエハ４との間に一層均
一なプラズマを発生させるべく研究を行った結果、図１
に示されるように、フォーカスリングの上面が最外周上
端１７から中心に向かって傾斜している傾斜面１８を有
するフォーカスリング２０をプラズマエッチング装置に
セットしてプラズマエッチングを行うと、従来の図６に
示されるような最外周上端１７から中心に向かって下面
１６と平行な上面１５を有するフォーカスリング１に比
べて、上部電極２とウエハ４との間に均一なプラズマを
発生させることができ、したがってウエハのより一層均
一なエッチングを行うことができるという知見を得たの
である。
かかる観点から、上部電極２とウエハ４との間に一層均
一なプラズマを発生させるべく研究を行った結果、図１
に示されるように、フォーカスリングの上面が最外周上
端１７から中心に向かって傾斜している傾斜面１８を有
するフォーカスリング２０をプラズマエッチング装置に
セットしてプラズマエッチングを行うと、従来の図６に
示されるような最外周上端１７から中心に向かって下面
１６と平行な上面１５を有するフォーカスリング１に比
べて、上部電極２とウエハ４との間に均一なプラズマを
発生させることができ、したがってウエハのより一層均
一なエッチングを行うことができるという知見を得たの
である。
【０００８】この発明は、かかる知見に基づいてなされ
たものであって、（１）プラズマエッチング装置内で上
部電極と相対向する被エッチング物を支持するためのフ
ォーカスリングにおいて、前記フォーカスリングは、最
外周上端１７から中心に向かって傾斜している傾斜面１
８を有するプラズマエッチング装置用フォーカスリン
グ、に特徴を有するものである。
たものであって、（１）プラズマエッチング装置内で上
部電極と相対向する被エッチング物を支持するためのフ
ォーカスリングにおいて、前記フォーカスリングは、最
外周上端１７から中心に向かって傾斜している傾斜面１
８を有するプラズマエッチング装置用フォーカスリン
グ、に特徴を有するものである。
【０００９】この発明のフォーカスリング２０に設けら
れている傾斜面１８は、フォーカスリングの最外周上端
１７から中心に向かって傾斜していることが必要であ
り、図６に示されているように、上面１５の平面から途
中で中心に向かって傾斜する傾斜面が設けられていても
所望の効果は得られない。
れている傾斜面１８は、フォーカスリングの最外周上端
１７から中心に向かって傾斜していることが必要であ
り、図６に示されているように、上面１５の平面から途
中で中心に向かって傾斜する傾斜面が設けられていても
所望の効果は得られない。
【００１０】この発明の最外周上端から中心に向かって
傾斜している傾斜面を有するフォーカスリングの他の実
施例を図２〜５に示す。図２はこの発明の最外周上端１
７から中心に向かってすり鉢状に傾斜している傾斜面１
８を有するフォーカスリングの実施例を示し、図３はこ
の発明の最外周上端１７から中心に向かって傾斜してい
る傾斜面１８を有し、端部に面取り１９が施されている
フォーカスリングの実施例を示し、図４はこの発明の最
外周上端１７から中心に向かって傾斜している複数の傾
斜面１８を有するフォーカスリングの実施例を示し、さ
らに図５はこの発明の最外周上端から中心に向かって傾
斜している複数の面取り１９を有する傾斜面１８からな
るフォーカスリングの実施例を示している。しかし、こ
の発明の傾斜している傾斜面を有するフォーカスリング
はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
傾斜している傾斜面を有するフォーカスリングの他の実
施例を図２〜５に示す。図２はこの発明の最外周上端１
７から中心に向かってすり鉢状に傾斜している傾斜面１
８を有するフォーカスリングの実施例を示し、図３はこ
の発明の最外周上端１７から中心に向かって傾斜してい
る傾斜面１８を有し、端部に面取り１９が施されている
フォーカスリングの実施例を示し、図４はこの発明の最
外周上端１７から中心に向かって傾斜している複数の傾
斜面１８を有するフォーカスリングの実施例を示し、さ
らに図５はこの発明の最外周上端から中心に向かって傾
斜している複数の面取り１９を有する傾斜面１８からな
るフォーカスリングの実施例を示している。しかし、こ
の発明の傾斜している傾斜面を有するフォーカスリング
はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施例 直径：２５０mm単結晶シリコンインゴットを用意し、こ
のインゴットをダイヤモンドハンドソーにより厚さ：６
mmに輪切り切断し、輪切り切断した単結晶シリコン円板
を作製し、この単結晶シリコン円板から図１〜５に示さ
れる内側下部にウエハを支持するための突起１４を有
し、最外周上端１７から中心に向かって傾斜している傾
斜面１８を有する本発明フォーカスリング１〜５を作製
した。これら本発明フォーカスリング１〜５の寸法は、
外径：２４０mm、突起部の内径：１９５mm、厚さ：５mm
となるように作製した。さらに、予めＣＶＤによりＳｉ
Ｏ2層を表面に形成したウエハを用意した。この本発明
フォーカスリング１〜５にそれぞれＳｉＯ2 層を形成し
たウエハを装入し、これをエッチング装置にセットし、 チャンバー内圧力：１０-1Ｔｏｒｒ、 エッチングガス組成：９０sccmＣＨＦ3 ＋４sccmＯ2 ＋
１５０sccmＨｅ、 高周波電力：２ｋＷ、 周波数：２０ｋＨｚ、 の条件で、ウエハ表面のＳｉＯ2 層のプラズマエッチン
グを行ない、エッチング開始から０時間、１００時間、
２００時間、３００時間経過した時点でのウエハ中心部
のＳｉＯ2 膜のエッチングレート（Å／ｍｉｎ）を測定
し、その結果を表１に示した。
のインゴットをダイヤモンドハンドソーにより厚さ：６
mmに輪切り切断し、輪切り切断した単結晶シリコン円板
を作製し、この単結晶シリコン円板から図１〜５に示さ
れる内側下部にウエハを支持するための突起１４を有
し、最外周上端１７から中心に向かって傾斜している傾
斜面１８を有する本発明フォーカスリング１〜５を作製
した。これら本発明フォーカスリング１〜５の寸法は、
外径：２４０mm、突起部の内径：１９５mm、厚さ：５mm
となるように作製した。さらに、予めＣＶＤによりＳｉ
Ｏ2層を表面に形成したウエハを用意した。この本発明
フォーカスリング１〜５にそれぞれＳｉＯ2 層を形成し
たウエハを装入し、これをエッチング装置にセットし、 チャンバー内圧力：１０-1Ｔｏｒｒ、 エッチングガス組成：９０sccmＣＨＦ3 ＋４sccmＯ2 ＋
１５０sccmＨｅ、 高周波電力：２ｋＷ、 周波数：２０ｋＨｚ、 の条件で、ウエハ表面のＳｉＯ2 層のプラズマエッチン
グを行ない、エッチング開始から０時間、１００時間、
２００時間、３００時間経過した時点でのウエハ中心部
のＳｉＯ2 膜のエッチングレート（Å／ｍｉｎ）を測定
し、その結果を表１に示した。
【００１２】さらに、ウエハの最も深くエッチングされ
た所の深さ：Ａを測定し、さらに最も浅くエッチングさ
れた所の深さ：Ｂを測定し、このＡおよびＢの測定値を
（Ａ−Ｂ）／Ｂ×１００（％）の式に代入し求めた値を
表２示し、ウエハのエッチングの均一性を評価した。
た所の深さ：Ａを測定し、さらに最も浅くエッチングさ
れた所の深さ：Ｂを測定し、このＡおよびＢの測定値を
（Ａ−Ｂ）／Ｂ×１００（％）の式に代入し求めた値を
表２示し、ウエハのエッチングの均一性を評価した。
【００１３】従来例 実施例で作製した単結晶シリコン円板から図６に示され
る平面１５を有し、外径：２４０mm、突起部の内径：１
９５mm、厚さ：５mmとなるように本発明フォーカスリン
グ１〜５と同じ寸法を有する従来フォーカスリング１を
作製し、この従来フォーカスリング１について実施例と
同じ評価を行い、その結果を表１に示した。
る平面１５を有し、外径：２４０mm、突起部の内径：１
９５mm、厚さ：５mmとなるように本発明フォーカスリン
グ１〜５と同じ寸法を有する従来フォーカスリング１を
作製し、この従来フォーカスリング１について実施例と
同じ評価を行い、その結果を表１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１に示される結果から、この発明の実施
例で得られた本発明フォーカスリング１〜５を使用して
ウエハ表面のＳｉＯ2 層をプラズマエッチングした結果
と従来フォーカスリング１を使用してウエハ表面のＳｉ
Ｏ2 層をプラズマエッチングした結果を比較すると、ウ
エハ中心部のエッチングレートはエッチング時間が長く
なっても変化が少なく、また（Ａ−Ｂ）／Ｂ×１００
（％）の式に代入し求めた値の差が小さいところから、
一層均一なエッチングを行うことができることがわか
る。
例で得られた本発明フォーカスリング１〜５を使用して
ウエハ表面のＳｉＯ2 層をプラズマエッチングした結果
と従来フォーカスリング１を使用してウエハ表面のＳｉ
Ｏ2 層をプラズマエッチングした結果を比較すると、ウ
エハ中心部のエッチングレートはエッチング時間が長く
なっても変化が少なく、また（Ａ−Ｂ）／Ｂ×１００
（％）の式に代入し求めた値の差が小さいところから、
一層均一なエッチングを行うことができることがわか
る。
【００１６】
【発明の効果】上述のように、この発明のフォーカスリ
ングを使用すると、従来よりも均一なプラズマエッチン
グを行うことができるところから、プラズマエッチング
による半導体集積回路の不良品発生を大幅に減らすこと
ができ、半導体装置産業の発展に大いに貢献しうるもの
である。
ングを使用すると、従来よりも均一なプラズマエッチン
グを行うことができるところから、プラズマエッチング
による半導体集積回路の不良品発生を大幅に減らすこと
ができ、半導体装置産業の発展に大いに貢献しうるもの
である。
【図１】この発明のフォーカスリングの断面説明図であ
る。
る。
【図２】この発明のフォーカスリングの断面説明図であ
る。
る。
【図３】この発明のフォーカスリングの断面説明図であ
る。
る。
【図４】この発明のフォーカスリングの断面説明図であ
る。
る。
【図５】この発明のフォーカスリングの断面説明図であ
る。
る。
【図６】従来のフォーカスリングの断面説明図である。
【図７】プラズマエッチング装置の断面概略説明図であ
る。
る。
１ フォーカスリング ２ 上部電極板 ３ 架台 ４ ウエハ ５ 貫通細孔 ６ 高周波電源 ７ プラズマエッチングガス ８ 真空チャンバー ９ 静電チャック １０ ブラズマ １１ 拡散部材 １２ シールドリング １３ 絶縁体 １４ 突起 １５ 上面 １６ 下面 １７ 最外周上端 １８ 傾斜面 １９ 面取り ２０ フォーカスリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K057 DA20 DB20 DD01 DE20 DG07 DG08 DG12 DM04 DM08 DM35 DM37 DM40 DN01 5F004 AA01 BA04 BA06 BA07 BB11 BB18 BB22 BB23 BB28 BC08 DA16 DA22 DA26 DB03 EB03
Claims (1)
- 【請求項１】プラズマエッチング装置内で上部電極板と
相対向する位置に設置される被エッチング物を支持する
ためのフォーカスリングにおいて、前記フォーカスリン
グは、最外周上端から中心に向かって傾斜している傾斜
面を有することを特徴とするプラズマエッチング装置用
フォーカスリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11180171A JP2001007090A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | プラズマエッチング装置用フォーカスリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11180171A JP2001007090A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | プラズマエッチング装置用フォーカスリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007090A true JP2001007090A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16078646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11180171A Pending JP2001007090A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | プラズマエッチング装置用フォーカスリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001007090A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030012477A (ko) * | 2001-08-01 | 2003-02-12 | 삼성전자주식회사 | 건식식각장치의 폴리머 제거방법 |
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-
1999
- 1999-06-25 JP JP11180171A patent/JP2001007090A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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