JP2002009043A - Etching device and manufacturing method of semiconductor device using it - Google Patents

Etching device and manufacturing method of semiconductor device using it

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JP2002009043A
JP2002009043A JP2000189179A JP2000189179A JP2002009043A JP 2002009043 A JP2002009043 A JP 2002009043A JP 2000189179 A JP2000189179 A JP 2000189179A JP 2000189179 A JP2000189179 A JP 2000189179A JP 2002009043 A JP2002009043 A JP 2002009043A
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etching
semiconductor wafer
power
electrodes
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Takuji Aoyama
卓史 青山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent etching fail around the outer periphery of a semiconductor wafer (the outer periphery of an electrode) in the manufacturing method of the semiconductor device having a process that applies power to a flat electrode for setting a reactive gas to an ionization state (plasma) and etches a semiconductor wafer on the electrode. SOLUTION: This etching device has a first electrode for placing the semiconductor wafer, a second electrode that is arranged opposite to the first one, and a power source for supplying power to the first electrode; and ionizes the gas molecules between the first and second electrodes (changes the gas molecules between the first and second electrodes into plasma) for etching the semiconductor wafer. In this case, the first electrode is composed of a plurality of divided electrodes, and an insulator for electrically separating each divided electrode, and a plurality of the power sources for supplying different power to each divided electrode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング装置及
びそれを用いた半導体装置の製造方法に関し、特に、反
応性ガスを用いたプラズマエッチング装置及びエッチン
グ方法に適用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device using the same, and more particularly to a plasma etching apparatus using a reactive gas and a technique effective when applied to an etching method. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程において、
シリコン等の半導体ウエハ上に素子を形成し、前記各素
子を配線する工程ではエッチングによる加工が多く用い
られる。前記エッチングの方法としては、反応性ガスを
用いて、前記反応性ガスと半導体ウエハ表面の物質を反
応させるドライエッチングや、溶液(エッチング液)を
用いたウェットエッチングがある。前記ドライエッチン
グに用いるエッチング装置としては、平行平板型のエッ
チング装置が良く知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacturing process of a semiconductor device,
In the process of forming devices on a semiconductor wafer such as silicon and wiring the devices, processing by etching is often used. Examples of the etching method include dry etching in which a reactive gas is used to react a substance on the surface of a semiconductor wafer with the reactive gas, and wet etching using a solution (etchant). As an etching apparatus used for the dry etching, a parallel plate type etching apparatus is well known.

【0003】前記平行平板型エッチング装置は、図9に
示すように、下部電極となる第1電極(ウエハホルダ
ー)1’と第2電極(上部電極)2が、ガス供給口3A
と排気口3Bを有する真空チャンバー3内に平行に配置
されており、前記ウエハホルダー1’は、高周波電力源
4に接続されている。
In the parallel plate type etching apparatus, as shown in FIG. 9, a first electrode (wafer holder) 1 'serving as a lower electrode and a second electrode (upper electrode) 2 are provided with a gas supply port 3A.
And the wafer holder 1 ′ is connected to a high-frequency power source 4.

【0004】前記平行平板型エッチング装置によるエッ
チングでは、まず、レジストで所定のパターンを形成し
た半導体ウエハ5を前記ウエハホルダー1’に載せたの
ち、前記ガス供給口3Aから真空チャンバー3内に反応
ガス(エッチングガス)を供給する。このとき供給する
エッチングガスは、前記半導体ウエハ5の表面のエッチ
ングすべき薄膜材料に合わせて種々のガスが選択され
る。
In the etching by the parallel plate type etching apparatus, first, a semiconductor wafer 5 on which a predetermined pattern is formed with a resist is placed on the wafer holder 1 ′, and a reaction gas is supplied from the gas supply port 3 A into the vacuum chamber 3. (Etching gas). As the etching gas to be supplied at this time, various gases are selected according to the thin film material on the surface of the semiconductor wafer 5 to be etched.

【0005】次に、接地された前記上部電極2に対向し
て平行に配置された前記ウエハホルダー1’に前記高周
波電力源4からバイアス用高周波電力を印加すると、前
記ウエハホルダー1’と前記上部電極2の間のエッチン
グガスが電離状態(プラズマ)になる。前記プラズマ化
されたガス(気体)6は、プラスイオン(正イオン)、
マイナスイオン(負イオン)、電子などの荷電粒子と中
性活性種(エッチング種)が分離(電離)した状態で存
在している。前記プラズマ化されたガス6の前記エッチ
ング種が前記半導体ウエハ5の表面の薄膜材料(被エッ
チング材料)に吸着されると、表面化学反応が起こり、
化学変化して生成されたエッチング生成物を前記排気口
3Bから排気除去してエッチングが行われる。
Next, when high-frequency power for bias is applied from the high-frequency power source 4 to the wafer holder 1 ′ which is arranged in parallel to the grounded upper electrode 2, the wafer holder 1 ′ and the upper The etching gas between the electrodes 2 is in an ionized state (plasma). The gas (gas) 6 converted into plasma is a positive ion (positive ion),
Charged particles such as negative ions (negative ions) and electrons and neutral active species (etching species) are present in a separated (ionized) state. When the etching species of the plasmatized gas 6 is adsorbed on the thin film material (material to be etched) on the surface of the semiconductor wafer 5, a surface chemical reaction occurs,
Etching is performed by exhausting and removing the etching product generated by the chemical change from the exhaust port 3B.

【0006】前記エッチングで利用する化学反応は、前
記薄膜材料(被エッチング材料)及びエッチングガスの
種類によって異なるが、例えば、二酸化シリコン膜(S
iO 2)をエッチングする場合には、前記エッチングガ
スとしてC48等を用いることにより、前記二酸化シリ
コン膜表面でSiF4やCOが生成し、それらを排気す
ることでエッチングが進行する。また、前記二酸化シリ
コン膜のエッチングは、前記エッチングガスとしてCF
4やCHF3を用いてSiF4やCOを生成し、エッチン
グすることもできる。
The chemical reaction used in the etching is
Of thin film material (material to be etched) and etching gas
Depending on the type, for example, a silicon dioxide film (S
iO Two) Is etched, the etching gas
As CFourF8Etc., the silicon dioxide
SiF on the surface of the filmFourAnd produce CO and exhaust them
By doing so, the etching proceeds. In addition, the silicon dioxide
The etching of the condenser film is performed by using CF as the etching gas.
FourAnd CHFThreeUsing SiFFourAnd produce CO, Etchin
You can also

【0007】また、シリコン(Si)をエッチングする
ときには、例えば、前記エッチングガスとしてCl2
用いると、プラズマ化して化学反応させたときの反応生
成物として、SiClxが生成してエッチングが進行す
る。この他にも、前記エッチングガスとしてHBrを用
いてSiBrxを生成、あるいは前記エッチングガスと
してSF6を用いてSiFxを生成してエッチングするこ
ともできる。
Further, when etching silicon (Si), for example, when Cl 2 is used as the etching gas, SiCl x is generated as a reaction product when a plasma is formed and a chemical reaction occurs, and the etching proceeds. . In addition, etching can be performed by generating SiBr x using HBr as the etching gas or generating SiF x using SF 6 as the etching gas.

【0008】またこの他に、前記エッチングは、例え
ば、前記半導体ウエハ5上に形成された各半導体素子同
士を接続するときのアルミニウム(Al)等の金属配線
の形成にも利用される。このときは、前記エッチングガ
スとしてCl2とBCl3の混合ガスを供給して、前記混
合ガスをプラズマ化して化学反応をさせると、反応生成
物としてAlCl3が生成してエッチングされる。
In addition, the etching is also used for forming a metal wiring such as aluminum (Al) when connecting the semiconductor elements formed on the semiconductor wafer 5, for example. At this time, when a mixed gas of Cl 2 and BCl 3 is supplied as the etching gas and the mixed gas is turned into plasma to cause a chemical reaction, AlCl 3 is generated as a reaction product and etched.

【0009】前記プラズマエッチングのようなドライエ
ッチングでは、結晶欠陥や汚染などの物理的ダメージや
チャージアップによる絶縁破壊、またパターンの粗密に
よりエッチング速度が異なる現象(マイクロローディン
グ効果)等の問題が起こりやすく、これらの問題を避け
るために種々の対策が施されている。
In dry etching such as plasma etching, problems such as physical damage such as crystal defects and contamination, dielectric breakdown due to charge-up, and a phenomenon (microloading effect) in which the etching rate is different due to pattern densification are likely to occur. Various measures have been taken to avoid these problems.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、例えば、半導体ウエハ上に形成された各
素子を金属配線で接続する配線工程において、図10に
示すように、第1層間絶縁膜8A上の第1金属配線9A
と、第2層間絶縁膜8Bを介して異なる配線層に形成さ
れた第2金属配線9Bを接続するために前記第2層間絶
縁膜8Bにスルーホールを形成する。前記第1層間絶縁
膜8A及び第2層間絶縁膜8Bは、例えば二酸化シリコ
ン膜(SiO2)からなり、前記スルーホールは、図9
に示したようなエッチング装置によりエッチングして形
成される。このときに、図10に示すように、前記半導
体ウエハ5の中心付近、言い換えると前記ウエハホルダ
ー1’の中心付近にある第2層間絶縁膜8Bはスルーホ
ールが貫通して、前記スルーホール内の充填金属12A
が第1金属配線9Aと接続されるが、前記半導体ウエハ
5の外周付近、言い換えると前記ウエハホルダー1’の
外周付近にある層間絶縁膜8Bでは、前記スルーホール
が貫通せず、前記スルーホール内の充填金属12A’が
前記第1金属配線9Aと接続されない。同様に、前記第
2金属配線9B上の第3層間絶縁膜8Cにスルーホール
を形成する場合にも、前記半導体ウエハ5の中心付近の
スルーホールは貫通して充填金属12Bが前記第2金属
配線9Bと接続されるが、前記半導体ウエハ5の外周付
近のスルーホールは貫通せず充填金属12B’が前記第
2金属配線9Bと接続されないという問題があった。
However, in the prior art, for example, in a wiring step of connecting each element formed on a semiconductor wafer with a metal wiring, as shown in FIG. First metal wiring 9A on 8A
Then, through holes are formed in the second interlayer insulating film 8B in order to connect the second metal wires 9B formed in different wiring layers via the second interlayer insulating film 8B. The first interlayer insulating film 8A and the second interlayer insulating film 8B are made of, for example, a silicon dioxide film (SiO 2 ).
Is formed by etching with an etching apparatus as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 10, a through hole penetrates through the second interlayer insulating film 8B near the center of the semiconductor wafer 5, in other words, near the center of the wafer holder 1 '. Filled metal 12A
Is connected to the first metal wiring 9A, but in the interlayer insulating film 8B near the outer periphery of the semiconductor wafer 5, in other words, near the outer periphery of the wafer holder 1 ', the through hole does not penetrate, and Is not connected to the first metal wiring 9A. Similarly, when a through-hole is formed in the third interlayer insulating film 8C on the second metal wiring 9B, the through-hole near the center of the semiconductor wafer 5 penetrates and the filling metal 12B is filled with the second metal wiring. 9B, there is a problem that the through-hole near the outer periphery of the semiconductor wafer 5 does not penetrate and the filling metal 12B 'is not connected to the second metal wiring 9B.

【0011】前記スルーホールが前記第2層間絶縁膜8
Bを貫通していない場合、前記充填金属12A’と前記
第1金属配線9Aの間に絶縁性の二酸化シリコン膜(S
iO 2)が介在するため、前記第1金属配線9Aと第2
金属配線9B間での抵抗値が増大する。そのため、装置
の電気的特性に対する信頼性が低下するという問題があ
った。また、それにともない、導通不良による不良品が
増えるため製造歩留りが低下し、装置の製造コストが上
昇するという問題があった。
The through hole is formed in the second interlayer insulating film 8
B, if not penetrating through the filling metal 12A '
An insulating silicon dioxide film (S) is provided between the first metal wirings 9A.
iO Two) Is interposed between the first metal wiring 9A and the second metal wiring 9A.
The resistance value between the metal wires 9B increases. Therefore, the device
The reliability of the electrical characteristics of the
Was. In addition, defective products due to poor conduction
Increase in production yield and equipment manufacturing costs
There was a problem of rising.

【0012】前記半導体ウエハ5の外周付近(ウエハホ
ルダー1’の外周付近)でスルーホールが貫通しない原
因は、前記マイクロローディング現象のような、エッチ
ングパターンの粗密によるエッチング速度が異なるため
ではなく、次のようなことが原因であると考えられる。
The reason that the through-hole does not penetrate in the vicinity of the outer periphery of the semiconductor wafer 5 (in the vicinity of the outer periphery of the wafer holder 1 ') is not due to the difference in etching speed due to the unevenness of the etching pattern as in the microloading phenomenon, but to the following. It is considered that the cause is as follows.

【0013】前記高周波電力源4から前記ウエハホルダ
ー1’に印加されるバイアス高周波電力は一律であり、
図11(a)に示すように、前記ウエハホルダー1’の
中心部(x=0)と外周部(x=X1)の電力PWが一
定になるように設定されている。このとき、前記ウエハ
ホルダー1’の外周付近の実電力値は中心付近に比べて
小さくなってしまい、プラズマ化されたガス6の状態
は、前記ウエハホルダー1’の外周付近で発生するプラ
ズマの密度が中心付近のプラズマの密度よりも低くなっ
ていると考えられる。そのため、例えば、前記ウエハホ
ルダー1’上に置かれた二酸化シリコン膜(SiO2
のエッチング速度の分布を調べてみると、図11(b)
に示すように、前記ウエハホルダー1’の中心部(x=
0)から外周部(x=X1)に向かうにしたがって、エ
ッチング速度が減少し、中心と外周のエッチングレート
にERの差が生じてしまう。
The bias high-frequency power applied from the high-frequency power source 4 to the wafer holder 1 'is uniform,
As shown in FIG. 11A, the power PW of the central part (x = 0) and the outer peripheral part (x = X1) of the wafer holder 1 ′ is set to be constant. At this time, the actual power value in the vicinity of the outer periphery of the wafer holder 1 'is smaller than that in the vicinity of the center, and the state of the gasified plasma 6 depends on the density of the plasma generated near the outer periphery of the wafer holder 1'. Is considered to be lower than the density of the plasma near the center. Therefore, for example, a silicon dioxide film (SiO 2 ) placed on the wafer holder 1 ′
When examining the distribution of the etching rate of FIG.
As shown in the figure, the center of the wafer holder 1 '(x =
0) to the outer peripheral portion (x = X1), the etching rate decreases, and an ER difference occurs between the center and outer peripheral etching rates.

【0014】以上のようなことから、前記従来のエッチ
ング装置を用いて、例えば、二酸化シリコン膜(SiO
2)8をエッチングすると、図11(c)に示すよう
に、前記ウエハホルダー1’の外周(x=X1)付近の
二酸化シリコン膜8に形成したスルーホール11B,1
1Cの深さが、前記ウエハホルダー1’の中心(x=
0)付近の二酸化シリコン膜8に形成したスルーホール
11Aの深さに比べて浅くなってしまう。このときの前
記ウエハホルダー1’の中心付近でのエッチング量と、
外周付近でのエッチング量の差Δdが大きいため、前記
ウエハホルダー1’の外周付近にある二酸化シリコン膜
8に形成されるスルーホールが貫通せず、図10に示し
たような、導通不良が発生すると考えられる。前記半導
体ウエハ5の大口径化が進んだ場合、前記ウエハホルダ
ー1’の外周付近でのエッチング速度の低下がより大き
くなるため、前記半導体ウエハ5の外周付近でスルーホ
ールの非開口が発生する問題がより重大になってくると
考えられる。
From the above, for example, a silicon dioxide film (SiO 2)
2 ) When etching 8, as shown in FIG. 11 (c), through holes 11 B and 1 B formed in silicon dioxide film 8 near the outer periphery (x = X 1) of wafer holder 1 ′.
1C is at the center of the wafer holder 1 '(x =
0) is shallower than the depth of the through hole 11A formed in the silicon dioxide film 8 in the vicinity. At this time, the etching amount near the center of the wafer holder 1 ′ and
Since the difference Δd in the etching amount near the outer periphery is large, the through hole formed in the silicon dioxide film 8 near the outer periphery of the wafer holder 1 ′ does not penetrate, and a conduction failure as shown in FIG. 10 occurs. It is thought that. When the diameter of the semiconductor wafer 5 is increased, a decrease in the etching rate in the vicinity of the outer periphery of the wafer holder 1 ′ is further increased, so that the non-opening of the through hole occurs in the vicinity of the outer periphery of the semiconductor wafer 5. Is likely to become more serious.

【0015】また、前記二酸化シリコン膜8にスルーホ
ールを形成する場合に限らず、例えば、図10に示し
た、前記第1層間絶縁膜8A上の第1金属配線9Aなど
を形成する場合にも、前記半導体ウエハ表面に形成した
金属膜の余分な部分を、図9に示したようなエッチング
装置によりエッチングして除去するので、前記半導体ウ
エハ5の外周部分の前記金属膜が十分に除去されず、隣
り合う金属配線間で短絡してしまうという問題もある。
Further, the present invention is not limited to the case where a through hole is formed in the silicon dioxide film 8, but also in the case where a first metal wiring 9A and the like on the first interlayer insulating film 8A shown in FIG. Since an excess portion of the metal film formed on the surface of the semiconductor wafer is removed by etching using an etching apparatus as shown in FIG. 9, the metal film on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 5 is not sufficiently removed. There is also a problem that a short circuit occurs between adjacent metal wirings.

【0016】本発明の目的は、平板状の電極に電力を印
加して反応性ガスを電離状態(プラズマ)にし、前記電
極上の半導体ウエハをエッチングする工程を有する半導
体装置の製造方法において、前記半導体ウエハの外周付
近(電極の外周付近)のエッチング不良を防ぐことが可
能な技術を提供することにある。本発明の他の目的は、
平板上の電極を用いた平行平板型のエッチング装置にお
いて、前記電極の外周付近でのエッチング速度の低下を
防ぐことが可能な技術を提供することにある。本発明の
前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の
記述および添付図面によって明らかになるであろう。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of applying electric power to a flat electrode to bring a reactive gas into an ionized state (plasma) and etching a semiconductor wafer on the electrode. It is an object of the present invention to provide a technique capable of preventing poor etching near the outer periphery of a semiconductor wafer (near the outer periphery of an electrode). Another object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a technique capable of preventing a decrease in an etching rate near an outer periphery of an electrode in a parallel plate type etching apparatus using electrodes on a flat plate. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。 (1)半導体ウエハを載せる第1電極と、前記第1電極
と向かい合わせに配置された第2電極と、前記第1電極
に電力を供給する電力源とを有し、前記第1電極及び第
2電極間の気体分子を電離(プラズマ化)させて半導体
ウエハをエッチングするエッチング装置において、前記
第1電極は、複数個の分割された電極と、分割された前
記各電極同士を電気的に分離する絶縁体により構成され
ており、前記分割された電極のそれぞれに異なる電力を
供給する複数個の電力源を有するエッチング装置であ
る。 (2)前記(1)のエッチング装置において、前記第1
電極は、円板状であり、外周付近が同心円状の環状電極
に分割されている。
The summary of the invention disclosed in the present application is as follows. (1) a first electrode on which a semiconductor wafer is mounted, a second electrode disposed to face the first electrode, and a power source for supplying power to the first electrode; In an etching apparatus for etching a semiconductor wafer by ionizing (plasmaizing) gas molecules between two electrodes, the first electrode electrically separates a plurality of divided electrodes from each other. And a plurality of power sources that supply different power to each of the divided electrodes. (2) In the etching apparatus of (1), the first
The electrode is disk-shaped, and the periphery is divided into concentric annular electrodes.

【0018】前記(1)の平行平板型のエッチング装置
によれば、前記第1電極を複数の電極に分割する。分割
した前記各電極は電気的に分離されるように絶縁体を介
して一体的になっている。また、前記各電極には独立し
た電力源を設け、それぞれの電極に異なる大きさの電力
を供給できるようになっており、前記各電極に供給され
る電力量に応じて、前記第1電極と第2電極の間の空間
に発生するプラズマの密度を部分的に変化させることが
できる。そのため、前記第1電極の外周付近の電極に供
給する電力量を前記第1電極の中心付近の電極に供給す
る電力量より多くして前記第1電極の外周付近での実電
力量の低下、プラズマの密度の低下を抑えて、エッチン
グ速度の低下を防ぐことができる。前記第1電極の外周
付近でのエッチング速度の低下を防ぐことにより、前記
第1電極の外周付近と中心付近でのエッチング量の差が
小さくなるので、前記第1電極の外周付近(半導体ウエ
ハの外周付近)でのエッチング不良を防ぐことができ
る。また、前記半導体ウエハの外周付近でのエッチング
不良が低減されるため、不良品の発生率が低下し、装置
の製造歩留りが向上するので、製造コストを低減するこ
ともできる。
According to the parallel plate type etching apparatus of (1), the first electrode is divided into a plurality of electrodes. Each of the divided electrodes is integrated via an insulator so as to be electrically separated. In addition, an independent power source is provided for each of the electrodes, so that different amounts of power can be supplied to the respective electrodes. According to the amount of power supplied to the respective electrodes, the first electrode and the The density of the plasma generated in the space between the second electrodes can be partially changed. Therefore, the amount of electric power supplied to the electrode near the outer periphery of the first electrode is made larger than the amount of electric power supplied to the electrode near the center of the first electrode to reduce the actual amount of electric power near the outer periphery of the first electrode. A decrease in plasma density can be suppressed and a decrease in etching rate can be prevented. By preventing the etching rate from decreasing near the outer periphery of the first electrode, the difference in the amount of etching between the periphery of the first electrode and the center is reduced. Etching failure in the vicinity of the outer periphery) can be prevented. In addition, since etching defects near the outer periphery of the semiconductor wafer are reduced, the occurrence rate of defective products is reduced, and the manufacturing yield of the device is improved, so that the manufacturing cost can be reduced.

【0019】また、前記半導体ウエハがほぼ円形であ
り、前記第1電極も円形であるため、前記エッチング速
度の等速度線は、前記第1電極の中心から同心円状に広
がり、外周に近づくにしたがって低下していく。また、
前記エッチング速度の等速度線は外周付近で密になる。
そのため、前記第1電極は、前記(2)の手段のよう
に、前記第1電極の外周付近を、同心円状の環状電極に
分割するのがもっとも効果的であると考えられる。
Further, since the semiconductor wafer is substantially circular and the first electrode is also circular, the constant velocity line of the etching rate spreads concentrically from the center of the first electrode and approaches the outer periphery. It is going down. Also,
The constant velocity line of the etching rate becomes dense near the outer periphery.
For this reason, it is considered that the first electrode is most effective to divide the vicinity of the outer periphery of the first electrode into concentric annular electrodes as in the means (2).

【0020】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。なお、実
施例を説明するための全図において、同一機能を有する
ものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail along with embodiments (examples) with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(実施例)図1及び図2は、本発
明による一実施例のエッチング装置の概略構成を示す模
式図であり、図1はエッチング装置全体の概略構成を示
す模式図で、図2(a)は第1電極(ウエハホルダー)
の概略構成を示す模式平面図、図2(b)は図2(a)
のA−A’線での断面図である。
(Embodiment) FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing a schematic configuration of an etching apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the entire etching apparatus. FIG. 2A shows the first electrode (wafer holder).
FIG. 2B is a schematic plan view showing a schematic configuration of FIG.
3 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.

【0022】図1において、1は第1電極(ウエハホル
ダー)、2は第2電極(上部電極)、3は真空チャンバ
ー、3Aはガス供給口、3Bは排気口、4Aは第1電力
源、4Bは第2電力源、4Cは第3電力源、5は半導体
ウエハ、6はプラズマ化された気体である。
In FIG. 1, 1 is a first electrode (wafer holder), 2 is a second electrode (upper electrode), 3 is a vacuum chamber, 3A is a gas supply port, 3B is an exhaust port, 4A is a first power source, 4B is a second power source, 4C is a third power source, 5 is a semiconductor wafer, and 6 is a gas that has been turned into plasma.

【0023】本実施例のエッチング装置は、図1に示す
ように、平板上の第1電極1及び第2電極2と、前記第
1電極1と第2電極2が平行になるように向かい合わせ
て配置されており、ガス供給口3Aと排気口3Bが設け
られた真空チャンバー3と、前記第1電極と接続された
第1電力源4Aと第2電力源4Bと第3電力源4Cによ
り構成されており、前記第1電極1上には所定のパター
ンのレジストが形成された半導体ウエハ5が載せられ
る。
As shown in FIG. 1, the etching apparatus of this embodiment faces a first electrode 1 and a second electrode 2 on a flat plate such that the first electrode 1 and the second electrode 2 are parallel to each other. A vacuum chamber 3 provided with a gas supply port 3A and an exhaust port 3B, and a first power source 4A, a second power source 4B, and a third power source 4C connected to the first electrode. A semiconductor wafer 5 on which a predetermined pattern of resist is formed is mounted on the first electrode 1.

【0024】また、前記第1電極1は、例えば、図2
(a)及び図2(b)に示すように、3つに分割されて
おり、中心付近の円板状電極1Aの周囲に、同心円状の
第1環状電極1B及び第2環状電極1Cが形成されてい
る。前記円板状電極1Aと第1環状電極1B、及び第1
環状電極1Bと第2環状電極1Cとの間は、セラミック
スなどの高絶縁性の絶縁体7により電気的に分離されて
いる。
The first electrode 1 is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the first ring-shaped electrode 1B and the second ring-shaped electrode 1C which are divided into three are formed around the disk-shaped electrode 1A near the center. Have been. The disc-shaped electrode 1A, the first annular electrode 1B, and the first
The ring-shaped electrode 1B and the second ring-shaped electrode 1C are electrically separated by a highly insulating insulator 7 such as a ceramic.

【0025】なお、本実施例のエッチング装置に用いる
第1電極1では、図2(a)に示すように、中心をx=
0とし、中心から第1電極1の外周方向にx軸をとるこ
とにする。このとき、図2(b)に示すように、前記円
板状電極1Aは第1電力源4Aと接続しているため、中
心(x=0)から半径X3(x=X3)までの領域は前
記第1電力源4Aから供給される電力に応じたエッチン
グ速度になる。また、前記第1環状電極1Bは第2電力
源4Bと接続しているため、x=X3からx=X2まで
の環状の領域は前記第2電力源4Bから供給される電力
に応じたエッチング速度になる。同様に、前記第2環状
電極1Cは第3電力源4Cと接続しているため、x=X
2からx=X1までの環状の領域は、前記第2電力源4
Cから供給される電力に応じたエッチング速度になる。
Incidentally, in the first electrode 1 used in the etching apparatus of this embodiment, as shown in FIG.
0, and the x-axis is taken from the center toward the outer periphery of the first electrode 1. At this time, as shown in FIG. 2B, since the disc-shaped electrode 1A is connected to the first power source 4A, the area from the center (x = 0) to the radius X3 (x = X3) is limited. The etching speed is set according to the power supplied from the first power source 4A. Further, since the first annular electrode 1B is connected to the second power source 4B, the annular region from x = X3 to x = X2 has an etching rate corresponding to the power supplied from the second power source 4B. become. Similarly, since the second annular electrode 1C is connected to the third power source 4C, x = X
The annular region from 2 to x = X1 is the second power source 4
The etching rate is determined according to the power supplied from C.

【0026】図3乃至図5は、本実施例のエッチング装
置を用いたエッチング方法を説明するための模式図であ
る。図3乃至図5において、8Aは第1層間絶縁膜、8
Bは第2層間絶縁膜、8Cは第3層間絶縁膜、9Aは第
1金属配線、9Bは第2金属配線、10はレジスト、1
1,11A,11B,11Cはスルーホール、12A,
12Bはそれぞれ充填金属である。
FIGS. 3 to 5 are schematic views for explaining an etching method using the etching apparatus of this embodiment. 3A to 5, reference numeral 8A denotes a first interlayer insulating film;
B is a second interlayer insulating film, 8C is a third interlayer insulating film, 9A is a first metal wiring, 9B is a second metal wiring, 10 is a resist,
1, 11A, 11B, 11C are through holes, 12A,
12B is a filler metal.

【0027】半導体装置の製造方法において、本実施例
1のエッチング装置を用いてエッチングする工程には、
例えば、シリコン(Si)をエッチングする工程、シリ
コン酸化膜(SiO2)をエッチングしてスルーホール
を形成する工程、アルミニウム(Al)等の金属膜をエ
ッチングして金属配線を形成する工程などがあるが、本
実施例1では、前記シリコン酸化膜をエッチングしてス
ルーホールを形成する工程を例にあげ、図3乃至図5に
沿って、本実施例1のエッチング装置を用いたエッチン
グ方法について説明する。
In the method of manufacturing a semiconductor device, the steps of etching using the etching apparatus of the first embodiment include:
For example, there are a step of etching silicon (Si), a step of forming a through hole by etching a silicon oxide film (SiO 2 ), and a step of forming a metal wiring by etching a metal film such as aluminum (Al). However, in the first embodiment, a process of forming a through hole by etching the silicon oxide film will be described as an example, and an etching method using the etching apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIGS. I do.

【0028】まず、図3(a)に示すように、シリコン
酸化膜(SiO2)からなる第1層間絶縁膜8A上にア
ルミニウム(Al)からなる第1金属配線9Aを形成し
たのち、再びシリコン酸化膜からなる第2層間絶縁膜8
Bを全面に形成する。
First, as shown in FIG. 3A, a first metal wiring 9A made of aluminum (Al) is formed on a first interlayer insulating film 8A made of a silicon oxide film (SiO 2 ), and then silicon is formed again. Second interlayer insulating film 8 made of an oxide film
B is formed on the entire surface.

【0029】次に、図3(b)に示すように、前記第2
層間絶縁膜8B上にレジスト10を形成し、所定の形状
にパターニングした後、図1に示したようなエッチング
装置の第1電極(ウエハホルダー)1に固定してエッチ
ングを行う。このとき、前記ガス供給口3Aから真空チ
ャンバー3内に供給されるエッチングガスは、例えば、
48等があげられる。
Next, as shown in FIG.
After forming a resist 10 on the interlayer insulating film 8B and patterning it into a predetermined shape, the resist 10 is fixed to the first electrode (wafer holder) 1 of the etching apparatus as shown in FIG. At this time, the etching gas supplied from the gas supply port 3A into the vacuum chamber 3 is, for example,
C 4 F 8 and the like.

【0030】前記エッチングガスを供給しながら、前記
第1電力源4A、第2電力源4B、第3電力源4Cのそ
れぞれから、異なる大きさの電力を供給し、前記第1電
極1と第2電極2の間の空間のエッチングガスをプラズ
マ化する。このとき、前記円板状電極1Aに供給される
電力PW1と、前記第1環状電極1Bに供給される電力
PW2と、前記第2環状電極1Cに供給される電力PW
3との関係は、図4(a)に示すように、PW1<PW
2<PW3となる。供給する電力は、例えば、電力PW
1=1400ワット(W)、電力PW2=1500ワッ
ト(W)、電力P3=1600ワット(W)に設定され
る。
While supplying the etching gas, different amounts of power are supplied from the first power source 4A, the second power source 4B, and the third power source 4C, respectively, so that the first electrode 1 and the second electrode The etching gas in the space between the electrodes 2 is turned into plasma. At this time, power PW1 supplied to the disc-shaped electrode 1A, power PW2 supplied to the first annular electrode 1B, and power PW supplied to the second annular electrode 1C
3 is, as shown in FIG. 4A, PW1 <PW
2 <PW3. The power to be supplied is, for example, power PW
1 = 1400 watts (W), power PW2 = 1500 watts (W), and power P3 = 1600 watts (W).

【0031】このとき、前記第1電極1の外周付近に供
給する電力を大きくすることで、前記第1電極の外周付
近の実電力量が低下した場合でも、中心付近との電力差
を小さくすることができるので、前記第1電極1と第2
電極2の間の空間に生成されるプラズマ6の密度の差を
小さくでき、ほぼ均一化することができる。そのため、
前記第1電極上でのエッチング速度の分布は、図4
(b)のようになり、中心付近のエッチング速度と、外
周付近のエッチング速度の差ERを小さくすることがで
き、図4(c)に示したように、中心付近のスルーホー
ル11Aの深さと外周付近のスルーホール11Cの深さ
の差Δdが小さくなる。
At this time, by increasing the power supplied to the vicinity of the outer periphery of the first electrode 1, even if the actual power amount near the outer periphery of the first electrode is reduced, the power difference from the vicinity of the center is reduced. The first electrode 1 and the second electrode 1
The difference in the density of the plasma 6 generated in the space between the electrodes 2 can be reduced and can be made substantially uniform. for that reason,
The distribution of the etching rate on the first electrode is shown in FIG.
4B, the difference ER between the etching rate in the vicinity of the center and the etching rate in the vicinity of the outer periphery can be reduced, and as shown in FIG. The difference Δd between the depths of the through holes 11C near the outer periphery is reduced.

【0032】そのため、前記第2層間絶縁膜8Bのスル
ーホール11は、前記図3(b)に示すように、外周付
近の第2層間絶縁膜も第1金属配線9Aまで開口でき、
穴の径が小さくなることも防げる。
Therefore, as shown in FIG. 3B, the through hole 11 of the second interlayer insulating film 8B can also open the second interlayer insulating film near the outer periphery to the first metal wiring 9A.
The diameter of the hole can be prevented from being reduced.

【0033】次に、図5(a)に示すように、前記スル
ーホール11に金属材料を充填し、前記第2層間絶縁膜
8B上に第2金属配線9Bを形成する。このときも、本
実施例1のエッチング装置を用いて、エッチングガスと
してCl2とBCl3の混合ガスを供給することによりエ
ッチングすることができる。このとき、前記第1金属配
線9Aと第2金属配線9Bを接続するスルーホール11
は、前記第1金属配線9A及び第2金属配線9Bと直接
的に接続されるため、前記二酸化シリコン膜が介在して
抵抗値が増大し、装置の電気的特性の信頼性の低下を防
ぐことができる。
Next, as shown in FIG. 5A, the through hole 11 is filled with a metal material, and a second metal wiring 9B is formed on the second interlayer insulating film 8B. Also at this time, the etching can be performed by supplying a mixed gas of Cl 2 and BCl 3 as an etching gas using the etching apparatus of the first embodiment. At this time, the through hole 11 connecting the first metal wiring 9A and the second metal wiring 9B is formed.
Is directly connected to the first metal wiring 9A and the second metal wiring 9B, so that the silicon dioxide film intervenes to increase the resistance value and prevent a decrease in the reliability of the electrical characteristics of the device. Can be.

【0034】以上説明したように、本実施例によれば、
平行平板型のプラズマエッチング装置において、プラズ
マを生成させるための電力を印加する第1電極(ウエハ
ホルダー)の外周付近を複数個の同心円状の環状電極に
分割して各電極をそれぞれ独立した電力源に接続し、前
記第1電極の外周付近に印加される電力量を中心付近に
印加される電力量より大きくすることより、前記第1電
極の中心付近の実電力量と外周付近の実電力量の差を小
さくすることができる。そのため、前記第1電極の中心
付近で生成されるプラズマの密度と外周付近で生成され
るプラズマの密度の差が小さくなり、前記第1電極の外
周付近でのエッチング速度の低下を抑えることができ
る。このことから、前記第1電極の外周付近でのエッチ
ング速度が低下することにより、前記第1電極上におか
れた半導体ウエハの外周付近でのエッチング不足による
コンタクトホールの非開口や、配線の短絡を防ぎ、装置
の信頼性の低下を防ぐことができる。また、信頼性の低
下による不良品の発生率を低くすることができるので、
製造歩留りが向上し、製造コストを低減することができ
る。
As described above, according to this embodiment,
In a parallel plate type plasma etching apparatus, the vicinity of the outer periphery of a first electrode (wafer holder) to which power for generating plasma is applied is divided into a plurality of concentric annular electrodes, and each electrode is an independent power source. And the amount of power applied to the vicinity of the outer periphery of the first electrode is made larger than the amount of power applied to the vicinity of the center. Can be reduced. Therefore, the difference between the density of the plasma generated near the center of the first electrode and the density of the plasma generated near the outer periphery is reduced, and a decrease in the etching rate near the outer periphery of the first electrode can be suppressed. . Accordingly, the etching rate in the vicinity of the outer periphery of the first electrode is decreased, so that the contact hole is not opened due to insufficient etching in the vicinity of the outer periphery of the semiconductor wafer placed on the first electrode, or the wiring is short-circuited. , And a decrease in the reliability of the device can be prevented. In addition, since the occurrence rate of defective products due to reduced reliability can be reduced,
The production yield is improved, and the production cost can be reduced.

【0035】また、前記実施例では、シリコン酸化膜
(SiO2)にコンタクトホールを開口する工程を例に
あげて説明したが、これに限らず、シリコン(Si)の
エッチングやアルミニウム(Al)のエッチングに、前
記実施例1のエッチング装置を用いることができること
は言うまでもない。
In the above embodiment, the step of opening a contact hole in the silicon oxide film (SiO 2 ) has been described by way of example. However, the present invention is not limited to this, and etching of silicon (Si) or aluminum (Al) It goes without saying that the etching apparatus of the first embodiment can be used for the etching.

【0036】図6は、前記実施例のエッチング装置の変
形例を説明するための模式図である。前記実施例のエッ
チング装置では、前記第1電極(ウエハホルダー)1
を、円板状電極1A、第1環状電極1B、第2環状電極
1Cの3つの電極に分割したが、これに限らず、例え
ば、図6(a)に示すように、前記円板状電極1Aと第
1環状電極1Bの間に、さらに、第3環状電極1D及び
第4環状電極1Eを形成して、5つの電極に分割しても
良い。このときも、前記5つの電極それぞれに独立した
高周波電力源を接続しておき、図6(b)に示すよう
に、それぞれの電極に、外周になるほど電力量が大きく
なるように電力を供給することにより、前記第1電極1
上でのエッチング速度の分布は、図6(c)に示すよう
に、前記第1電極1の中心付近のエッチング速度と外周
付近のエッチング速度の差が小さくなるとともに、その
変化が緩やかになる。そのため、例えば、前記シリコン
酸化膜(SiO2)にコンタクトホールを開口する工程
で、非開口になる率がさらに減少するとともに、開口面
積(穴径)のばらつきが小さくなり、抵抗値などの電気
的特性のばらつきを低くすることができる。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a modification of the etching apparatus of the above embodiment. In the etching apparatus of the embodiment, the first electrode (wafer holder) 1
Is divided into three electrodes, a disk-shaped electrode 1A, a first ring-shaped electrode 1B, and a second ring-shaped electrode 1C, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. Between the first annular electrode 1A and the first annular electrode 1B, a third annular electrode 1D and a fourth annular electrode 1E may be further formed and divided into five electrodes. Also at this time, an independent high-frequency power source is connected to each of the five electrodes, and as shown in FIG. 6B, power is supplied to each electrode such that the amount of power increases toward the outer periphery. Thereby, the first electrode 1
As shown in FIG. 6C, the difference between the etching rate in the vicinity of the center of the first electrode 1 and the etching rate in the vicinity of the outer periphery of the first electrode 1 becomes small, and the distribution of the etching rate becomes gentle. Therefore, for example, in the step of forming a contact hole in the silicon oxide film (SiO 2 ), the rate of non-opening is further reduced, the variation in the opening area (hole diameter) is reduced, and the electrical resistance and the like are reduced. Variations in characteristics can be reduced.

【0037】図7は、前記実施例のエッチング装置の別
の変形例を説明するための模式図である。前記実施例の
エッチング装置では、前記第1電極(ウエハホルダー)
1を構成する、円板状電極1A、第1環状電極1B、第
2環状電極1Cのそれぞれには、第1高周波電力源4
A、第2高周波電力源4B、第3高周波電力源4Cが接
続されており、それぞれの電極に印加する電力量は、各
高周波電力源で独立して設定、制御するようになってい
るが、図7に示すように、電力制御手段13を用いて、
前記第1高周波電力源4A、第2高周波電力源4B、第
3高周波電力源4Cのそれぞれから印加する電力量を一
括して設定、制御することもできる。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining another modification of the etching apparatus of the above embodiment. In the etching apparatus of the embodiment, the first electrode (wafer holder)
The first high-frequency power source 4 is provided to each of the disc-shaped electrode 1A, the first annular electrode 1B, and the second
A, a second high frequency power source 4B, and a third high frequency power source 4C are connected, and the amount of power applied to each electrode is set and controlled independently by each high frequency power source. As shown in FIG. 7, by using the power control means 13,
The amounts of power applied from the first high-frequency power source 4A, the second high-frequency power source 4B, and the third high-frequency power source 4C can be collectively set and controlled.

【0038】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。
As described above, the present invention has been specifically described based on the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified without departing from the gist thereof. Of course.

【0039】図8は、前記実施例のエッチング装置の応
用例を説明するための模式図である。前記実施例のエッ
チング装置では、前記第1電極(ウエハホルダー)1と
第2電極(上部電極)2が平行に向かい合わせに配置さ
れており、前記第1電極1と第2電極2の間に発生する
電界を利用してエッチングガスをプラズマ化している
が、これに限らず、マグネトロンを利用したマイクロ波
エッチング装置にも応用することができる。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an application example of the etching apparatus of the above embodiment. In the etching apparatus of the above embodiment, the first electrode (wafer holder) 1 and the second electrode (upper electrode) 2 are disposed so as to face each other in parallel, and between the first electrode 1 and the second electrode 2. Although the etching gas is converted into plasma using the generated electric field, the present invention is not limited to this, and can be applied to a microwave etching apparatus using a magnetron.

【0040】前記マイクロ波エッチング装置は、図8に
示すように、台座14上に設置された第1電極(ウエハ
ホルダー)1と、前記第1電極1の周囲に設けられたコ
イル15と、マグネトロン16と、供給口17と、ベル
ジャー18により構成されている。
As shown in FIG. 8, the microwave etching apparatus includes a first electrode (wafer holder) 1 provided on a pedestal 14, a coil 15 provided around the first electrode 1, and a magnetron. 16, a supply port 17, and a bell jar 18.

【0041】図8に示したマイクロ波エッチング装置の
第1電極1を、前記実施例1で説明したように、外周部
分を同心円状の環状電極に分割されており、それぞれの
電極に、第1高周波電力源4A、第2高周波電力源4
B、第3高周波電力源4Cが接続されている。
As described in the first embodiment, the first electrode 1 of the microwave etching apparatus shown in FIG. 8 is divided into concentric annular electrodes at the outer peripheral portion. High frequency power source 4A, second high frequency power source 4
B, the third high frequency power source 4C is connected.

【0042】前記マイクロ波エッチング装置では、ま
ず、エッチングを行う半導体ウエハ5をベルジャー18
内の前記第1電極1上に置き、前記第1高周波電力源4
A、第2高周波電力源4B、第3高周波電力源4Cのそ
れぞれから前記第1電極に負(マイナス)の高電圧を印
加する。また、コイル15により、前記半導体ウエハ5
のエッチング効率をあげるための磁界を前記ベルジャー
18内に発生させる。このとき、前記マグネトロン16
側を陽極、第1電極1側を陰極にして直流電流を印加す
ると、前記マグネトロン16から放出された電子が高速
に加速されて、ベルジャー18に供給され、半導体ウエ
ハ5の表面に吸着することによりエッチングされる。
In the microwave etching apparatus, first, the semiconductor wafer 5 to be etched is placed in a bell jar 18.
The first high frequency power source 4 is placed on the first electrode 1
A, a negative (minus) high voltage is applied to the first electrode from each of the second high frequency power source 4B and the third high frequency power source 4C. Further, the coil 15 allows the semiconductor wafer 5
A magnetic field for increasing the etching efficiency is generated in the bell jar 18. At this time, the magnetron 16
When a direct current is applied with the side as the anode and the first electrode 1 as the cathode, the electrons emitted from the magnetron 16 are accelerated at a high speed, supplied to the bell jar 18 and adsorbed on the surface of the semiconductor wafer 5. Etched.

【0043】図8に示したようなマイクロ波エッチング
装置においても、前記第1電極1を複数の電極に分割し
て、外周部分に印加する電力を中心付近に印加する電力
よりも大きくすることにより、前記第1電極1の外周付
近での実電力量の低下を抑え、中心付近の実電力量との
差、言い換えるとエッチングレートの差を小さくするこ
とができるので、前記半導体ウエハ5の外周付近でのエ
ッチング不良による信頼性の低下を防ぐことができる。
また、外周付近のエッチング不良による不良品発生率が
低くなり製造歩留りが向上するので、製造コストを低減
できる。
Also in the microwave etching apparatus as shown in FIG. 8, the first electrode 1 is divided into a plurality of electrodes, and the power applied to the outer peripheral portion is made larger than the power applied near the center. In addition, since a decrease in the actual power amount near the outer periphery of the first electrode 1 can be suppressed, and a difference from the actual power amount near the center, in other words, a difference in the etching rate can be reduced, the outer periphery of the semiconductor wafer 5 can be reduced. Can be prevented from deteriorating due to poor etching at the step.
Further, the rate of defective products due to poor etching near the outer periphery is reduced, and the production yield is improved, so that the production cost can be reduced.

【0044】[0044]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 (1)平板状の電極に電力を印加して反応性ガスを電離
状態(プラズマ)にし、前記電極上の半導体ウエハをエ
ッチングする工程を有する半導体装置の製造方法におい
て、前記半導体ウエハの外周付近(電極の外周付近)の
エッチング不良を防ぐことができる。 (2)平板状の電極を用いた平行平板型のエッチング装
置において、前記電極の外周付近でのエッチング速度の
低下を防ぐことができる。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows. (1) In a method of manufacturing a semiconductor device, the method includes a step of applying a power to a plate-shaped electrode to bring a reactive gas into an ionized state (plasma) and etching a semiconductor wafer on the electrode. It is possible to prevent poor etching near the outer periphery of the electrode. (2) In a parallel plate type etching apparatus using a plate-shaped electrode, it is possible to prevent a decrease in the etching rate near the outer periphery of the electrode.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による一実施例のエッチング装置全体の
概略構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an entire etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例のエッチング装置に用いる第1電極の
概略構成を示す模式平面図及び断面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a first electrode used in the etching apparatus of the present embodiment.

【図3】本実施例のエッチング装置を用いたエッチング
方法を説明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an etching method using the etching apparatus of the present embodiment.

【図4】本実施例のエッチング装置を用いたエッチング
方法を説明するための模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an etching method using the etching apparatus of the present embodiment.

【図5】本実施例のエッチング装置を用いたエッチング
方法を説明するための模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an etching method using the etching apparatus of the present embodiment.

【図6】本実施例のエッチング装置の変形例を説明する
ための模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a modification of the etching apparatus of the present embodiment.

【図7】本実施例のエッチング装置の別の変形例を説明
するための模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining another modification of the etching apparatus of the present embodiment.

【図8】前記実施例のエッチング装置の応用例を説明す
るための模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an application example of the etching apparatus of the embodiment.

【図9】従来のエッチング装置の概略構成を示す模式図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional etching apparatus.

【図10】従来のエッチング装置の課題を説明するため
の模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a problem of a conventional etching apparatus.

【図11】従来のエッチング装置の課題を説明するため
の模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a problem of a conventional etching apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’…第1電極(ウエハホルダー)、1A…円板状
電極、1B…第1環状電極、1C…第2環状電極、1D
…第3環状電極、1E…第4環状電極、2…第2電極
(上部電極)、3…真空チャンバー、3A…ガス供給
口、3B…排気口、4…高周波電力源、4A…第1高周
波電力源、4B…第2高周波電力源、4C…第3高周波
電力源、5…半導体ウエハ、6…プラズマ化したガス
(気体)、7…絶縁体、8…二酸化シリコン膜、8A…
第1層間絶縁膜、8B…第2層間絶縁膜、8C…第3層
間絶縁膜、9A…第1金属配線、9B…第2金属配線、
10…レジスト、11,11A,11B,11C…スル
ーホール、12A,12A’,12B,12B’…充填
金属、13…電力制御装置、14…台座、15…コイ
ル、16…マグネトロン、17…供給口、18…ベルジ
ャー。
1, 1 ': first electrode (wafer holder), 1A: disc-shaped electrode, 1B: first annular electrode, 1C: second annular electrode, 1D
... 3rd annular electrode, 1E ... 4th annular electrode, 2 ... second electrode (upper electrode), 3 ... vacuum chamber, 3A ... gas supply port, 3B ... exhaust port, 4 ... high frequency power source, 4A ... first high frequency Power source, 4B: second high frequency power source, 4C: third high frequency power source, 5: semiconductor wafer, 6: gas (gas) converted into plasma, 7: insulator, 8: silicon dioxide film, 8A ...
First interlayer insulating film, 8B: second interlayer insulating film, 8C: third interlayer insulating film, 9A: first metal wiring, 9B: second metal wiring,
Reference Signs List 10 resist, 11, 11A, 11B, 11C through hole, 12A, 12A ', 12B, 12B' filled metal, 13 power control unit, 14 pedestal, 15 coil, 16 magnetron, 17 supply port , 18 ... bell jar.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウエハを載せる第1電極と、前記
第1電極と向かい合わせに配置された第2電極と、前記
第1電極に電力を供給する電力源とを有し、前記第1電
極及び第2電極間の気体分子を電離(プラズマ化)させ
て半導体ウエハをエッチングするエッチング装置におい
て、前記第1電極は、複数個の分割された電極と、分割
された前記各電極同士を電気的に分離する絶縁体により
構成されており、前記分割された電極のそれぞれに異な
る電力を供給する複数個の電力源を有することを特徴と
するエッチング装置。
A first electrode on which a semiconductor wafer is mounted; a second electrode disposed to face the first electrode; and a power source for supplying power to the first electrode. And an etching apparatus for ionizing (plasmatizing) gas molecules between the second electrodes and etching the semiconductor wafer, wherein the first electrode electrically connects the plurality of divided electrodes and each of the divided electrodes to each other. An etching apparatus, comprising: a plurality of power sources configured to separate power into each of the divided electrodes.
【請求項2】 前記請求項1に記載のエッチング装置に
おいて、前記第1電極は、円板状であり、外周付近が同
心円状の環状電極に分割されていることを特徴とするエ
ッチング装置。
2. The etching apparatus according to claim 1, wherein the first electrode has a disk shape, and the periphery of the first electrode is divided into concentric annular electrodes.
【請求項3】 第1電極上に半導体ウエハを載せ、前記
半導体ウエハ上の空間にエッチング用の気体を供給し、
前記半導体ウエハ上の空間に供給された気体を電離状態
(プラズマ)にする手段を有し、前記第1電極に電力を
供給して、前記電離状態の気体と前記半導体ウエハの表
面を化学反応させ、前記半導体ウエハをエッチングする
工程を有する半導体装置の製造方法において、複数の電
極に分割された前記第1電極上に前記半導体ウエハを載
せ、前記第1電極の外周付近に印加される電力量が、前
記第1電極の中心付近に印加される電力量よりも大きく
なるように、前記分割された複数の電極に電力を印加す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. A semiconductor wafer is placed on the first electrode, and an etching gas is supplied to a space on the semiconductor wafer.
Means for bringing the gas supplied to the space above the semiconductor wafer into an ionized state (plasma), and supplying power to the first electrode to cause a chemical reaction between the gas in the ionized state and the surface of the semiconductor wafer. A method of manufacturing a semiconductor device having a step of etching the semiconductor wafer, wherein the semiconductor wafer is placed on the first electrode divided into a plurality of electrodes, and an amount of power applied near an outer periphery of the first electrode is reduced. Applying a power to the plurality of divided electrodes so as to be larger than an amount of power applied near a center of the first electrode.
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