JP2002025983A - 可動シールド機構を備えたエッチングチャンバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチングチャンバー内の基板ホルダ上に載
置された基板の表面を蝕刻するエッチング装置のエッチ
ングチャンバーにおいて、酸化膜のエッチングレートや
分布の改善を可能にするエッチングチャンバーを提供す
る。 【解決手段】 基板ホルダとエッチングチャンバー壁と
の間に設置されるシールド部が固定シールド部と可動シ
ールド部とで構成され、前記可動シールド部は、前記基
板の前記基板ホルダ上への搬送経路を開閉する位置に設
けられていることを特徴とする可動シールド機構を備え
たエッチングチャンバーによって課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エッチングチャン
バー内の基板ホルダ上に載置された基板の表面を蝕刻す
るエッチング装置に関するものであり、特に良好なエッ
チングレート・分布を得るのに適したエッチングチャン
バーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エッチング装置は真空容器からなるエッ
チングチャンバーにガスを導入し、このガスを放電によ
って分解、イオン化し、バイアス電圧によってイオン化
したガスを基板上の酸化膜に衝突させ、酸化膜を削りと
るものである。

【０００３】エッチングのプロセスにおいて放電中の放
電空間を閉じ込め、生成されるデポジション膜によるエ
ッチングチャンバーの汚染を防ぐために、基板ホルダを
囲むようにシールド部を設ける必要があるが、マルチチ
ャンバー方式などの装置のように、真空搬送ロボットに
よって基板をエッチングチャンバー内に搬送するために
はどうしてもそのシールド部に基板搬送用の開口部を設
ける必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のエッチング
装置においては、真空搬送ロボットによって基板をエッ
チングチャンバー内に搬送するため、シールド部に前記
のような基板搬送用開口部が設けられていた。そこで、
エッチング中の放電空間が開口部付近で変化し、またガ
スの状態も前記開口部のため、シールド部内で一様でな
く、削られる酸化膜の分布やエッチングレートが影響を
受けてしまうという問題があった。

【０００５】本発明はこの問題を解決し、酸化膜のエッ
チングレートや分布の改善を可能にするエッチングチャ
ンバーを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明は、エッチングチャンバー内の基板ホルダ
上に載置された基板の表面を蝕刻するエッチング装置の
エッチングチャンバーにおいて、前記基板ホルダとエッ
チングチャンバー壁との間に設置されるシールド部が固
定シールド部と可動シールド部とで構成され、前記可動
シールド部は、前記基板の前記基板ホルダ上への搬送経
路を開閉する位置に設けられていることを特徴とする可
動シールド機構を備えたエッチングチャンバーを提案す
るものである。

【０００７】ここで、基板ホルダとエッチングチャンバ
ー壁との間に設置される前記シールド部は、放電空間の
隔離と、エッチング時に生成されるデポジション膜によ
るエッチングチャンバー壁の汚染を防ぐ目的で設置され
ているものであるが、本発明のエッチングチャンバーに
おいては、前記のように、当該シールド部が固定シール
ド部と可動シールド部とで構成されており、この可動シ
ールド部は、前記基板の前記基板ホルダ上への搬送経路
を開閉する位置に設けられている。すなわち、基板ホル
ダ上へ基板が搬送される際、又、基板ホルダ上から基板
が搬送される際には、前記搬送経路が開かれた状態とな
るように可動シールド部が移動し、エッチング時には、
前記搬送経路が閉じられた状態となるように可動シール
ド部が移動するものである。

【０００８】かかる構成は、例えば、前記固定シールド
部が、基板の基板ホルダ上への搬送経路を構成する開口
部を備えており、基板搬送時に可動シールド部が移動し
て（例えば、下方向に移動して）当該開口部を開け、エ
ッチング時には、可動シールド部が移動して（例えば、
上方向に移動して）当該開口部を塞ぐ構成によって実現
することができる。

【０００９】本発明が提案する前記エッチングチャンバ
ーにおいては、可動シールド部と固定シールド部との間
の間隔を調整可能にすることができる。

【００１０】このように可動シールド部と固定シールド
部との間の間隔を調整可能とすることによって、基板の
基板ホルダ上への搬送経路を開閉する可動シールド部
は、エッチングのプロセスにおいて放電中の放電空間を
閉じ込め、生成されるデポジション膜によるエッチング
チャンバーの汚染を防ぐ役割を果たすだけでなく、エッ
チングチャンバー内のプラズマ状態を調整し、エッチン
グレートを良好にする上でも大きな役割を果たすことに
なる。

【００１１】なお、可動シールド部と固定シールド部と
の間の間隔は、例えば、固定シールド部が、基板の基板
ホルダ上への搬送経路を構成する開口部を備えており、
基板搬送時に可動シールド部が移動して（例えば、下方
向に移動して）当該開口部を開け、エッチング時には、
可動シールド部が移動して（例えば、上方向に移動し
て）当該開口部を塞ぐように構成されている場合におい
て、固定シールド部と可動シールド部との間に隙間を開
けておき、可動シールドの肉厚を変えることにより、あ
るいは可動シールドを固定シールドに対して近ずく方
向、離れる方向に移動可能とすることによって調整する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本願発明
の好ましい実施の形態について説明する。

【００１３】図１は本願発明の好ましい実施形態のエッ
チングチャンバーを備えたエッチング装置の概略構成を
示す断面図である。

【００１４】エッチングチャンバー１に上部電極兼ガス
導入口２、下部電極兼基板ホルダ３、真空搬送ロボット
によって基板５を搬送する時に開閉するゲートバルブ４
が備えられている。

【００１５】エッチングチャンバー１は不図示の排気系
を備えた気密な真空容器であり、基板エッチング時のガ
スを導入するガス供給系（不図示）を備えている。上部
電極兼ガス導入口２に接続された所定の周波数の高周波
電源より電圧を印加し、エッチングチャンバー１内に導
入されたガスをプラズマ放電によって分解・イオン化す
る。その分解・イオン化したガスを下部電極兼基板ホル
ダ３に印加した直流電圧もしくは所定周波数の高周波に
よる自己バイアス電圧の一方又は両方によって基板５の
方向に引き込み、その衝突によって基板５上の酸化膜等
を削る（蝕刻する）ものである。このようなエッチング
装置の基本的な構成は従来公知のものである。

【００１６】このようなエッチング装置に用いられる本
願発明のエッチングチャンバーは、放電空間の隔離と、
エッチング時に生成されるデポジション膜によるエッチ
ングチャンバー壁の汚染を防ぐ目的でエッチングチャン
バー１の壁と下部電極兼基板ホルダ３との間に設置され
るシールド部、すなわち、上部電極兼ガス導入口２と下
部電極兼基板ホルダ３とを取り囲むシールド部を備えて
おり、当該シールド部は、固定シールド部６と、エッチ
ングチャンバー１のほぼ中央部に設けられた可動シール
ド部７とで構成され、可動シールド部７の設けられてい
る位置は、基板５の下部電極兼基板ホルダ３上への搬送
経路を開閉する位置となっている。

【００１７】図１、図３、図４図示の実施形態では、固
定シールド部６は、基板５の下部電極兼基板ホルダ３上
への搬送経路を構成する開口部１１を備えている。可動
シールド部７は、駆動機構８によって、矢示１２ａ、１
２ｂのように上下方向に移動可能とされている。基板搬
送時には、可動シールド部７が基板５の搬送の妨げにな
ることがないように、可動シールド部７が下方向（矢示
１２ａ）に移動して開口部１１を開く。また、エッチン
グ時には、可動シールド部７が上方向（矢示１２ｂ）に
移動して開口部１１を塞ぎ、これによって、エッチング
中のシールド部内のプラズマ状態を調整し、ガス分布を
一様にすることができる。

【００１８】可動シールド部７は、図１、図４図示のよ
うに、固定シールド部６と同じくアースに落とされてお
り、このようにすることによって、開口部１１による電
位分布の乱れも少なくすることが可能となる。

【００１９】この結果、図１図示の実施形態のエッチン
グチャンバーを備えたエッチング装置で、可動シールド
部７にて固定シールド部６の開口部１１を閉鎖してエッ
チングを行うことにより、固定シールド部６に開口部が
無い場合と同様のエッチングレート・分布を得ることが
できる。

【００２０】なお、図１では、以下に説明する固定シー
ルド部６と可動シールド部７との間の間隔を調整可能に
構成することを考慮して、固定シールド部６と可動シー
ルド部７との間に隙間が存在している状態が現されてい
るが、固定シールド部６と可動シールド部７との間に隙
間が存在しておらず、可動シールド部７の一側面が固定
シールド部６の一側面上をスライドするように両者が当
接している構成とすることもできる。

【００２１】上記のように固定シールド部６の開口部１
１を可動シールド部７で塞ぐ際に、固定シールド部６と
可動シールド部７との間の間隔は、電位分布やガス分布
に対して大きく影響する。そこで、固定シールド部６と
可動シールド部７との間に隙間を存在させておき、図３
に示すように可動シールド部７の肉厚を変えたり、可動
シールド部７のシャフトを矢示１３ｂ、１３ａのように
固定シールド部６に近付く方向、あるいは、離れる方向
に可動にすることによって、容易に固定シールド部６と
可動シールド部７との間の間隔を調整可能とし、電位分
布やガス分布を良好なものとさせ、これによってエッチ
ングレートの分布を良好なものにさせることができる。

【００２２】図５は、エッチングチャンバー１内を２５
ｍｍＴｏｏｒとしてエッチングを行った場合の、固定シ
ールド部６と可動シールド部７との間の隙間とエッチン
グレートとの間の関係を示したものであるが、固定シー
ルド部６と可動シールド部７との間の隙間を５ｍｍから
３ｍｍにすることによって、ＴｏｐからＢｏｔｔｏｍの
エッチングレートの分布がより対称に近付いていること
がわかる。このように、図３図示の構成等を採用して固
定シールド部６と可動シールド部７との間の間隔を調整
することによって、より良好なエッチングレートを得る
ことができる。

【００２３】以上、添付図面を参照して本発明の好まし
い実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握
される技術的範囲において種々の実施形態に変更可能で
ある。

【００２４】例えば、本発明のエッチングチャンバー
は、図１に示す２周波エッチング装置に限らず、図４に
示す単周波によるエッチング装置に於いても採用可能で
あり、この場合にも前述した効果をあげることが出来
る。

【００２５】また、前述した実施形態では、上部電極兼
ガス導入口２、下部電極兼基板ホルダ３が採用されてい
るが、上部電極とガス導入口とを兼用させず、両者を別
個独立にエッチングチャンバーに備えさせたり、下部電
極と基板ホルダとを兼用させず、両者を別個独立にエッ
チングチャンバーに備えさせることも可能である。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、基板が搬送される際
には、基板の搬送経路が開かれた状態となるように可動
シールド部が移動し、エッチング時には、前記搬送経路
が閉じられた状態となるように可動シールド部が移動で
きるので、固定シールド部に開口部がない場合と同じ、
良好なエッチングレート・分布を得ることが可能なエッ
チングチャンバーを提供できる。

【００２７】また、この発明によれば、固定シールド部
と可動シールド部との間隔が調整可能とされていて、こ
れによって、良好なエッチングレートを得ることが可能
なエッチングチャンバーを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエッチングチャンバーが採用されてい
るエッチング装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】従来のエッチング装置の概略構成を示す断面図
である。

【図３】本発明のエッチングチャンバーにおける可動シ
ールド部の固定シールド部に対する位置関係を説明する
一部拡大断面図である。

【図４】本発明のエッチングチャンバーが採用されてい
る他のエッチング装置の概略構成を示す断面図である。

【図５】固定シールド部と可動シールド部との間の隙間
とエッチングレートとの間の関係を示したグラフ。

【符号の説明】

１ エッチングチャンバー ２ 上部電極兼ガス導入口 ３ 下部電極兼基板ホルダ ４ ゲートバルブ ５ 基板 ６ 固定シールド部 ７ 可動シールド部 ８ 駆動機構 ９ シャフト １０ エッチングチャンバーの床面 １１ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小口 俊明 東京都府中市四谷５丁目８番１号 アネル バ株式会社内 (72)発明者 高橋 信行 東京都府中市四谷５丁目８番１号 アネル バ株式会社内 Ｆターム(参考） 4K057 DA16 DD01 DM05 DM40 5F004 AA01 BA09 BB32 BC06 CA09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッチングチャンバー内の基板ホルダ上
   に載置された基板の表面を蝕刻するエッチング装置のエ
   ッチングチャンバーにおいて、前記基板ホルダとエッチ
   ングチャンバー壁との間に設置されるシールド部が固定
   シールド部と可動シールド部とで構成され、前記可動シ
   ールド部は、前記基板の前記基板ホルダ上への搬送経路
   を開閉する位置に設けられていることを特徴とする可動
   シールド機構を備えたエッチングチャンバー。
2. 【請求項２】 可動シールド部と固定シールド部との間
   の間隔を調整可能であることを特徴とする請求項１記載
   の可動シールド機構を備えたエッチングチャンバー。