JP2002064084A - Gas introducing equipment for plasma treatment and plasma treating method - Google Patents
Gas introducing equipment for plasma treatment and plasma treating methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理によ
り、ウエハ等の基板のエッチングまたは基板への薄膜形
成を行う際のガス導入装置およびこのガス導入装置を用
いるプラズマ処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas introducing apparatus for etching a substrate such as a wafer or forming a thin film on the substrate by plasma processing, and a plasma processing method using the gas introducing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ウエハのエッチングまたはウエハへの薄
膜の形成には、プラズマ処理装置が用いられることが多
い。プラズマ処理によるエッチング（「ドライエッチン
グ」とも呼ばれる）の場合には、真空状態の反応室内に
反応ガスと不活性ガスの混合ガス（以下、反応室に導入
される混合ガスを「反応性ガス」と呼ぶ）を導入し、こ
れらのガスをプラズマ化して、ウエハ等の基板をエッチ
ングする。2. Description of the Related Art A plasma processing apparatus is often used for etching a wafer or forming a thin film on the wafer. In the case of etching by plasma treatment (also referred to as “dry etching”), a mixed gas of a reaction gas and an inert gas (hereinafter, a mixed gas introduced into the reaction chamber is referred to as a “reactive gas”) in a reaction chamber in a vacuum state. ), And these gases are turned into plasma to etch a substrate such as a wafer.
【０００３】図１は、平行平板型のプラズマエッチング
装置の構造を示す模式図である。反応容器１内には、上
部電極２と上部電極に対面して、基板支持台３を兼ねる
接地電極が配置されている。上部電極２と基板支持台３
との間には高周波電力が印加される。ウエハ等の基板
（以下、単にウエハと記す）は、この基板支持台３の上
に載置される。上部電極２の基板支持台に対面する下面
側には開口部が設けられており、この開口部から反応性
ガスが反応室４内に供給されるように構成されている。
反応室内に導入されたガスは、上部電極と接地電極との
間に印加されている電界によってプラズマ化されて、こ
のプラズマにより、ウエハがエッチングされる。FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a parallel plate type plasma etching apparatus. In the reaction vessel 1, an upper electrode 2 and a ground electrode serving as the substrate support 3 are arranged so as to face the upper electrode. Upper electrode 2 and substrate support 3
, High-frequency power is applied. A substrate such as a wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) is placed on the substrate support 3. An opening is provided on the lower surface side of the upper electrode 2 facing the substrate support, and the reactive gas is supplied into the reaction chamber 4 from this opening.
The gas introduced into the reaction chamber is turned into plasma by an electric field applied between the upper electrode and the ground electrode, and the wafer is etched by the plasma.
【０００４】このようなエッチング処理の場合、次のよ
うな理由で、ウエハの面内においてエッチング速度に不
均一が生じやすい。反応室内では、反応性ガスと不活性
ガスがプラズマ化する際、イオンとラジカルが発生す
る。イオンは、基板支持台を通じてウエハに印加された
負のバイアス電圧で加速され、ウエハに衝突する。一方
ラジカルは加速されない。ウエハは、これらのイオンと
ラジカルによる下記のような反応によって、エッチング
される。In the case of such an etching process, the etching rate tends to be non-uniform in the plane of the wafer for the following reasons. In the reaction chamber, when the reactive gas and the inert gas are turned into plasma, ions and radicals are generated. The ions are accelerated by a negative bias voltage applied to the wafer through the substrate support, and collide with the wafer. On the other hand, radicals are not accelerated. The wafer is etched by the following reaction of these ions and radicals.
【０００５】反応には、（ａ）ラジカルによる熱励起型
化学反応、（ｂ）イオンによる物理的スパッタリングお
よび化学的スパッタリング反応、（ｃ）イオンアシスト
エッチング反応がある。（ｃ）の反応は、ラジカルによ
る化学反応が、同時に入射される高エネルギーイオンに
よって加速されるものである。[0005] The reactions include (a) a thermally excited chemical reaction by radicals, (b) a physical sputtering and chemical sputtering reaction by ions, and (c) an ion assisted etching reaction. In the reaction (c), a chemical reaction due to radicals is accelerated by high-energy ions that are simultaneously incident.
【０００６】このような反応では、エッチング速度は、
ウエハ面上の各種ラジカルの濃度、各種イオンの濃度、
基板に衝突する際のイオンの持つエネルギーなどの影響
を受ける。さらに、反応性ガスをウエハ面に対して均一
に導入するのが困難である。これらの原因により、ウエ
ハ面の位置により、エッチング速度が不均一になりやす
い。特に、通常用いられる円形の基板支持台の場合、中
心部から外周部への向き、すなわち半径方向のエッチン
グ速度の均一化が難しい。In such a reaction, the etching rate is
The concentration of various radicals and the concentration of various ions on the wafer surface,
It is affected by the energy of ions when colliding with the substrate. Further, it is difficult to uniformly introduce the reactive gas to the wafer surface. For these reasons, the etching rate tends to be non-uniform depending on the position of the wafer surface. In particular, in the case of a generally used circular substrate support, it is difficult to make the etching rate uniform in the direction from the center to the outer periphery, that is, in the radial direction.
【０００７】エッチング速度の均一化対策として、例え
ばつぎのような手段が提案されている。特開平８−１５
８０７２号公報には、上部電極の内部を中空にして、こ
の中空部をガス導入路としたエッチング装置が開示され
ている。この装置では、中空部が、円周方向に設けられ
た隔壁によって複数室に仕切られている。仕切られた各
室がガス導入路であり、それぞれのガス導入路には個別
にガス導入管が接続されている。そして、ガス導入路毎
にガス流量とガス組成が調整できるようになっている。
例えば、中空部を中央部と外周部の２つの室に仕切り、
それぞれに導入するガスの組成および流量を調整するこ
とにより、半径方向のエッチング速度の均一化が図られ
るとされている。しかし、分割数が少ない場合には、半
径方向の不均一性を解消するのが難しく、分割数を増や
すと制御装置が増加するので、装置が複雑化するととも
に、操業が難しくなるという問題がある。For example, the following means have been proposed as measures for making the etching rate uniform. JP-A-8-15
No. 8072 discloses an etching apparatus in which the inside of an upper electrode is hollow and this hollow portion is used as a gas introduction path. In this device, the hollow portion is partitioned into a plurality of chambers by partition walls provided in a circumferential direction. Each partitioned chamber is a gas introduction path, and a gas introduction pipe is individually connected to each gas introduction path. The gas flow rate and gas composition can be adjusted for each gas introduction path.
For example, the hollow part is partitioned into two chambers, a central part and an outer peripheral part,
It is said that the etching rate in the radial direction can be made uniform by adjusting the composition and the flow rate of the gas introduced into each gas. However, when the number of divisions is small, it is difficult to eliminate the non-uniformity in the radial direction, and when the number of divisions is increased, the number of control devices is increased. .
【０００８】特開平７−９０５７２号公報には、被処理
材に対して、パイプシステムで構成された多数のガス流
出開口部が設けられており、各開口部へのガス流路は抵
抗係数が正確に試算され、精密に設計された装置が開示
されている。このパイプシステムによれば、平面的な位
置でのガス流量を任意に制御できるので、均質なガス分
布が得られるとされている。しかし、この装置は、ガス
流量の制御によるガス分布の均質化を図ることができて
も、ガス組成の均一化については考慮されていない。し
たがって、エッチング速度または薄膜形成速度の均一化
を図ることが難しい場合がある。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-90572, a large number of gas outflow openings constituted by a pipe system are provided for a material to be treated, and a gas flow path to each opening has a resistance coefficient. A precisely calculated and precisely designed device is disclosed. According to this pipe system, a gas flow rate at a planar position can be arbitrarily controlled, so that a uniform gas distribution is obtained. However, in this apparatus, even if the gas distribution can be homogenized by controlling the gas flow rate, no consideration is given to the homogenization of the gas composition. Therefore, it may be difficult to make the etching rate or the thin film forming rate uniform.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述の点から明らかな
ように、エッチング速度または薄膜形成速度の均一化に
は、ガス流量とガス組成の両方をコントロールすること
により、処理速度の均一化を図ることが不可欠である。As is apparent from the above, in order to make the etching rate or the thin film forming rate uniform, the processing speed is made uniform by controlling both the gas flow rate and the gas composition. It is essential.
【００１０】本発明は、ウエハ等のエッチング処理また
はウエハ等への薄膜形成の際に、被処理材の面内の処理
速度を均一化することができる、経済性に優れたプラズ
マ処理用ガス導入装置およびプラズマ処理方法を提供す
ることを目的とする。According to the present invention, there is provided an economical introduction of a plasma processing gas capable of uniforming the in-plane processing speed of a material to be processed when etching a wafer or the like or forming a thin film on the wafer or the like. It is an object to provide an apparatus and a plasma processing method.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
プラズマ処理用ガス導入装置およびガス導入方法にあ
る。The gist of the present invention resides in the following plasma processing gas introduction apparatus and gas introduction method.
【００１２】本発明のプラズマ処理装置用ガス導入装置
は、上部電極側に、開口部が基板支持台に対面する少な
くとも２系統のガス導入系を備え、それぞれの導入系
は、開口部が基板支持台の中心部に対応する位置から放
射状に配置された複数の開口部列で構成されており、か
つ少なくとも一方のガス導入系の開口部列は、開口部の
面積が中心部から外側に向けて増加しているとともに、
それぞれのガス導入系は、ガス流量および／またはガス
組成を調整する手段を備えている。The gas introducing apparatus for a plasma processing apparatus according to the present invention includes at least two gas introduction systems having openings facing the substrate support on the upper electrode side, and each introduction system has an opening having a substrate support. It is composed of a plurality of opening rows arranged radially from a position corresponding to the center of the table, and the opening row of at least one gas introduction system has an area of the opening from the center toward the outside. Is increasing,
Each gas introduction system is provided with a means for adjusting the gas flow rate and / or gas composition.
【００１３】また、本発明のプラズマ処理におけるガス
導入方法は、上部電極側に、開口部が基板支持台に対面
する少なくとも２系統のガス導入系を備え、それぞれの
導入系は、開口部が基板支持台の中心部に対応する位置
から放射状に配置された複数の開口部列で構成されてお
り、かつ少なくとも一方のガス導入系の開口部列は、開
口部の面積が中心部から外側に向けて増加しており、開
口部の面積に応じてガス導入量が多いガス導入装置を用
いるプラズマ処理方法であり、それぞれのガス導入系の
ガス流量および／またはガス組成を調整することによっ
て、処理速度を均一化する。Further, the gas introduction method in the plasma processing according to the present invention is provided with at least two gas introduction systems, each having an opening facing the substrate support table, on the upper electrode side. It is composed of a plurality of openings arranged radially from a position corresponding to the center of the support base, and at least one of the openings of the gas introduction system has an area of the opening extending from the center toward the outside. This is a plasma processing method using a gas introduction device in which the gas introduction amount is large according to the area of the opening, and the processing speed is adjusted by adjusting the gas flow rate and / or gas composition of each gas introduction system. Uniform.
【００１４】なお、本発明のガス導入装置およびプラズ
マ処理方法は、エッチングおよび薄膜形成のいずれにも
適用可能である。The gas introducing device and the plasma processing method of the present invention can be applied to both etching and thin film formation.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は、本発明のガス導入装置を
説明するためのプラズマ処理装置の構成の１例を示す模
式的縦断面図である。図２は、本発明のガス導入装置を
構成する上部電極の反応室側に設けられたガス導入用開
口部の配列の１例を示す平面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the configuration of a plasma processing apparatus for explaining a gas introducing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an example of the arrangement of gas introduction openings provided on the reaction chamber side of the upper electrode constituting the gas introduction device of the present invention.
【００１６】プラズマ処理装置の反応容器１内の反応室
４には、基板５を載置する円形の基板支持台３が備えら
れている。この基板支持台３は高周波電源１１を介して
電気的に接地されており、下部電極としての機能を持っ
ている。反応室４の天井部に相当する位置には、電気的
に接地された円盤状の上部電極２が配置されており、こ
の上部電極２と基板支持台３との間に高周波電源１１に
より、高周波電力が印加されるようになっている。A reaction chamber 4 in a reaction vessel 1 of the plasma processing apparatus is provided with a circular substrate support 3 on which a substrate 5 is placed. The substrate support 3 is electrically grounded via a high frequency power supply 11 and has a function as a lower electrode. A disk-shaped upper electrode 2 that is electrically grounded is disposed at a position corresponding to the ceiling of the reaction chamber 4, and a high-frequency power supply 11 is provided between the upper electrode 2 and the substrate support 3. Electric power is applied.
【００１７】図２に示すように、上部電極内の中空部
は、中心部から放射状に、点線で示す隔壁６により１６
の室に仕切られている。そして、１６の室のうち８室は
Ａ系統のガス導入系、残りの８室はＢ系統のガス導入系
であり、各室には反応室側に、開口部８が中心部から放
射状に、かつ列状に設けられている（以下、列状の開口
部を開口部列という）。また、それぞれのガス導入系に
は、ガス導入管７が接続されている。図２は、Ａ系統と
Ｂ系統の室が交互に配置されている例である。なお、図
２における○印はＡ系統のガス導入系の開口部、●印は
Ｂ系統のガス導入系の開口部を示している。なお、反応
室に導入されたガスのうち、未反応のガスは、真空排気
系に通じる排気口１０から排気される。As shown in FIG. 2, the hollow portion in the upper electrode is formed radially from the center by a partition 6 shown by a dotted line.
Is divided into rooms. Of the 16 chambers, 8 chambers are of the A system gas introduction system, and the remaining 8 chambers are of the B system gas introduction system. Each chamber has an opening 8 radially from the center portion on the reaction chamber side. The openings are provided in a row (hereinafter, a row of openings is referred to as an opening row). A gas introduction pipe 7 is connected to each gas introduction system. FIG. 2 is an example in which rooms of the A system and the B system are alternately arranged. In FIG. 2, the symbol ○ indicates the opening of the gas introduction system of the A system, and the symbol ● indicates the opening of the gas introduction system of the B system. Note that, of the gases introduced into the reaction chamber, unreacted gas is exhausted from an exhaust port 10 communicating with a vacuum exhaust system.
【００１８】図２では、２つのガス導入系のうち、Ａ系
統の開口部列はそれぞれの開口部の大きさが半径方向で
一定、Ｂ系統のガス導入系の開口部列は開口部の大きさ
が、中心側の方が小さく、外周側に向けて漸増してい
る。例えば、Ａ系統の開口部の径は２ｍｍ、Ｂ系統の開
口部の径は内側１段目から３段目にかけて、それぞれ
１、２、３ｍｍというように増加している。In FIG. 2, among the two gas introduction systems, the opening row of the A system has a constant size in the radial direction, and the opening row of the gas introduction system of the B system has the size of the opening. However, the center side is smaller and gradually increases toward the outer peripheral side. For example, the diameter of the opening of the system A is 2 mm, and the diameter of the opening of the system B is 1, 2, 3 mm from the first stage to the third stage inside.
【００１９】また、各ガス導入系のガス供給側には、流
量調節器９が備えられており、それぞれガス供給源に接
続されている。それぞれの系統には、エッチング用のＣ
2Ｆ6、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8などのガス、薄膜形成用のＳｉ
Ｈ4、ＳｉＨ2、Ｃｌ2などのガス（いずれも図１におけ
るガスａ）およびＡｒ、Ｈｅなどの不活性ガス（図１に
おけるガスｂ）が供給されるようになっており、それら
のガスの混合割合が、流量調節器９により、各系統毎に
調節できるように構成されている。A flow controller 9 is provided on the gas supply side of each gas introduction system, and is connected to a gas supply source. Each system has a C for etching.
2 F 6, CF 4, gas such as C 4 F 8, Si for thin film formation
Gases such as H 4 , SiH 2 , and Cl 2 (all gas a in FIG. 1) and inert gases such as Ar and He (gas b in FIG. 1) are supplied. The mixing ratio can be adjusted by the flow rate controller 9 for each system.
【００２０】上記のガス供給源から各系統に導入される
ガスは、Ａ系統とＢ系統それぞれ独立に、組成または流
量を選択することができる。The composition or flow rate of the gas introduced into each system from the above gas supply source can be selected independently for each of the A system and the B system.
【００２１】上記のような本発明のガス導入系を用いた
場合、つぎの制御が可能である。When the gas introduction system of the present invention as described above is used, the following control is possible.
【００２２】（ａ）外周側に向けて漸増するＢ系統のガ
ス流量またはＡ系統とＢ系統のガス流量比の選択によ
り、半径方向の流量分布を任意に制御する。(A) The flow rate distribution in the radial direction is arbitrarily controlled by selecting the gas flow rate of the B system or the gas flow ratio of the A system and the B system that gradually increases toward the outer peripheral side.
【００２３】（ｂ）Ａ系統とＢ系統それぞれのガス組成
の選択により、半径方向のガス組成分布を任意に制御す
る。(B) The gas composition distribution in the radial direction is arbitrarily controlled by selecting the gas composition of each of the A system and the B system.
【００２４】（ｃ）上記（ａ）および（ｂ）の制御を併
用することにより、エッチング条件、薄膜形成条件を幅
広く任意に選択することが可能である。(C) By using the controls (a) and (b) together, it is possible to arbitrarily select a wide range of etching conditions and thin film formation conditions.
【００２５】処理速度の不均一性には、基板支持台の半
径方向に生じる不均一性のほか、プラズマの密度分布、
排気口１０の位置等装置特有の特性に起因する不均一性
がある。したがって、本発明の装置を用いて、処理速度
の均一化を図る場合には、つぎのような手段を講じるの
がよい。The processing speed non-uniformity includes the non-uniformity occurring in the radial direction of the substrate support, the plasma density distribution,
There is non-uniformity due to characteristics unique to the device such as the position of the exhaust port 10. Therefore, when the processing speed is to be made uniform using the apparatus of the present invention, the following means should be taken.
【００２６】まず、処理に用いる装置により、処理用の
反応性ガスを用いて、経験的に定まる条件、すなわち、
各系統のガス組成およびガス流量で被処理材に対して、
例えばエッチング処理を施す。つぎに、被処理材のエッ
チング深さなどの測定値から処理速度の分布を求める。
その分布を基に、Ａ系統とＢ系統それぞれのガス流量、
ガス組成およびそれらの組み合わせを選択する。選択さ
れた条件で処理した結果、さらに処理速度の均一化が必
要な場合には、処理条件の微調整を行う。それによっ
て、目標とする処理速度の均一化を達成することができ
る。First, the conditions determined empirically using the reactive gas for processing by the apparatus used for processing, that is,
For the material to be treated with the gas composition and gas flow rate of each system,
For example, an etching process is performed. Next, the distribution of the processing speed is obtained from the measured values such as the etching depth of the material to be processed.
Based on the distribution, the gas flow rate of each of the A system and B system,
Select the gas composition and their combination. As a result of the processing under the selected conditions, if it is necessary to further uniform the processing speed, fine adjustment of the processing conditions is performed. Thereby, the target processing speed can be made uniform.
【００２７】図２では、Ａ系統とＢ系統の場合を示した
が、３系統以上としてもよい。ただし、少なくとも１系
統については、上記のＢ系統のように、開口部の大きさ
は、開口部列の中心側から外周側に向けて漸増させる必
要がある。どの程度の割合で漸増させるか、また、開口
部の段数を何段にするかは、被処理材の大きさ、要求さ
れる処理速度の均一性、装置特性などによって、適正な
条件を選ぶのがよい。FIG. 2 shows the case of the A system and the B system. However, three or more systems may be used. However, for at least one system, the size of the opening needs to be gradually increased from the center side of the opening row to the outer peripheral side, as in the above-described system B. The appropriate ratio depends on the size of the material to be processed, the required uniformity of the processing speed, the characteristics of the equipment, etc. Is good.
【００２８】また、各系統の開口部列は、円周方向に交
互、または一定の規則性を持たせて配列するのが望まし
いが、処理条件、装置特性等に応じて、適宜配列を選択
してもよい。It is desirable that the opening rows of each system are arranged alternately in the circumferential direction or with a certain regularity. However, the arrangement is appropriately selected according to the processing conditions, device characteristics, and the like. You may.
【００２９】[0029]
【実施例】（実施例１）図１に示す構造の平行平板型の
プラズマエッチング装置に、Ａ系統とＢ系統の２系統で
構成されたガス導入系を適用し、Ａ系統とＢ系統に同じ
反応性ガスを供給して、ガス流量の制御による処理速度
の均一化効果を調査した。(Embodiment 1) A gas introduction system composed of two systems A and B is applied to a parallel plate type plasma etching apparatus having the structure shown in FIG. By supplying a reactive gas, the effect of controlling the gas flow rate to make the processing speed uniform was investigated.
【００３０】用いた装置のＡ系統の開口部の径は２ｍ
ｍ、Ｂ系統の開口部の径は、いずれの開口部列も内側か
ら順に、１、２、３ｍｍとした。このガス導入系の大き
さは、最外周部の開口部間の径で、２００ｍｍである。
また、被処理材であるシリコンウエハの径は２００ｍｍ
であり、このウエハを、ウエハの中心を基板支持台の中
心に合わせて基板支持台に載置した。The diameter of the opening of the system A of the used apparatus is 2 m.
The diameters of the openings of the m and B systems were set to 1, 2, and 3 mm in order from the inside of each opening row. The size of this gas introduction system is 200 mm, which is the diameter between the outermost openings.
The diameter of the silicon wafer to be processed is 200 mm.
The wafer was placed on the substrate support with the center of the wafer aligned with the center of the substrate support.
【００３１】上部電極と基板支持台との間に印加した高
周波電力は、１３．５６ＭＨｚ、１３００Ｗ、用いた反
応性ガスはＣＦ4とＣＨ2Ｆ2との混合ガス（混合ガスを
反応性ガスと呼ぶ）で、反応ガスと不活性ガス（Ｈｅ）
の体積割合４：１０、反応性ガスの流量１６０ｃｍ3／
ｍｉｎ、処理時間１．５分の条件でエッチングを行っ
た。図３に、処理後のウエハのエッチング深さの測定値
から求めたエッチング速度と半径方向の位置との関係を
示す。試験１（○印）は、Ａ系統のみから供給した場合
であり、試験２（●印）は、Ｂ系統のみから供給した場
合である。The high frequency power applied between the upper electrode and the substrate support was 13.56 MHz, 1300 W, and the reactive gas used was a mixed gas of CF 4 and CH 2 F 2 (the mixed gas was mixed with the reactive gas). Reaction gas and inert gas (He)
Volume ratio of 4:10, reactive gas flow rate of 160 cm 3 /
The etching was performed under the conditions of min and a processing time of 1.5 minutes. FIG. 3 shows the relationship between the etching rate obtained from the measured value of the etching depth of the processed wafer and the radial position. Test 1 (○) is a case where the battery was supplied only from the A system, and Test 2 (●) is a case where the battery was supplied only from the B system.
【００３２】図３から、Ａ系統とＢ系統のガス流量比を
調整することにより、半径方向のエッチング速度の均一
化を図ることができることが分かる。 （実施例２）Ａ系統とＢ系統のガス流量比を１：４（Ａ
系統のガス流量：１２０ｃｍ3／ｍｉｎ）、Ａ系統の反
応性ガスのうちの反応ガスの比率をＸST （残部は不活
性ガス）とし、Ｂ系統の反応ガスの比率をＸST の０．
９倍および１．１倍としてエッチング処理した。なお、
その他の条件は、実施例１の場合と同じである。FIG. 3 shows that the etching rate in the radial direction can be made uniform by adjusting the gas flow ratio between the A system and the B system. (Example 2) The gas flow ratio of the A system and the B system was set to 1: 4 (A
Strains gas flow rate: 120cm 3 / min), X ST ( balance ratio of the reaction gas of the reactive gas A line is an inert gas), the ratio of the reaction gas B line of X ST 0.
Etching was performed at 9 times and 1.1 times. In addition,
Other conditions are the same as those in the first embodiment.
【００３３】図４に、処理後のウエハのエッチング深さ
の測定値から求めたエッチング速度と半径方向の位置と
の関係を示す。試験３（○印）は、Ｂ系統の反応ガスの
比率が０．９ＸST 、試験４（●印）は同じく１．１Ｘ
ST の場合である。図４から、この実施例の場合には、
Ａ系統の反応性ガスの比率ＸST に対してＢ系統の反応
ガスの比率を０．９ＸST とするのが適正であることが
分かる。FIG. 4 shows the relationship between the etching rate obtained from the measured etching depth of the processed wafer and the radial position. In Test 3 (（), the ratio of the reaction gas of the B system was 0.9X ST , and in Test 4 (●), the ratio was 1.1X.
This is the case for ST . From FIG. 4, in the case of this embodiment,
It can be seen that it is appropriate to set the ratio of the reactive gas in the B system to 0.9X ST with respect to the ratio X ST of the reactive gas in the A system.
【００３４】このように、Ａ系統とＢ系統のガス組成に
ついて、適正な条件を選択することにより、半径方向の
エッチング速度の均一化を図ることができることが明ら
かである。なお、円周方向については、エッチング速度
はほぼ均一であった。このことから分かるように、試験
３の場合には、半径方向と円周方向の両方、すなわち、
ウエハ全面でほぼ均一なエッチング速度が得られた。As described above, it is clear that the etching rate in the radial direction can be made uniform by selecting appropriate conditions for the gas compositions of the A system and the B system. In the circumferential direction, the etching rate was substantially uniform. As can be seen from this, in the case of Test 3, both the radial direction and the circumferential direction, that is,
A substantially uniform etching rate was obtained over the entire surface of the wafer.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明のガス導入装置は、被処理材に対
して半径方向のガス組成およびガス流量を任意に選択す
ることができるように構成されている。したがって、本
発明の装置を用いて本発明の方法によるプラズマ処理を
行った場合には、被処理材のエッチング速度または薄膜
形成速度を基板全面にわたって均一化することができ
る。また、本発明の装置は、操業条件の大幅な変更にも
対応可能であるので、本発明の方法によれば、広範囲の
操業条件で、高精度のプラズマ処理を行うことができ
る。The gas introducing apparatus of the present invention is configured so that the gas composition and the gas flow rate in the radial direction with respect to the material to be processed can be arbitrarily selected. Therefore, when the plasma processing is performed by the method of the present invention using the apparatus of the present invention, the etching rate or the thin film forming rate of the material to be processed can be made uniform over the entire surface of the substrate. Further, since the apparatus of the present invention can cope with a drastic change in operating conditions, according to the method of the present invention, highly accurate plasma processing can be performed under a wide range of operating conditions.
【図１】本発明のガス導入装置を説明するためのプラズ
マ処理装置の構成の１例を示す模式的縦断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing one example of a configuration of a plasma processing apparatus for explaining a gas introduction device of the present invention.
【図２】本発明のガス導入装置を構成する上部電極に設
けられたガス導入用開口部の配列の１例を示す図であ
る。FIG. 2 is a view showing an example of an arrangement of gas introduction openings provided in an upper electrode constituting the gas introduction device of the present invention.
【図３】実施例１で得られた、ウエハ中心からの距離と
エッチング速度との関係を示す図であり、○印はＡ系統
のみから、●印はＢ系統のみから反応性ガスを供給した
場合である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the distance from the center of the wafer and the etching rate obtained in Example 1, in which a circle indicates that the reactive gas was supplied only from the A system, and a black circle indicates that the reactive gas was supplied only from the B system. Is the case.
【図４】実施例２で得られた、ウエハ中心からの距離と
エッチング速度との関係を示す図であり、エッチング速
度の均一性を示す図であり、○印は２つの系統のガス組
成比が適正な場合、●印は適正ではない場合である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the distance from the center of the wafer and the etching rate obtained in Example 2, showing the uniformity of the etching rate, and circles indicate the gas composition ratios of the two systems. Is appropriate, and ● is not appropriate.
１ 反応容器 ２ 上部電極 ３ 基板支持台 ４ 反応室 ５ 基板 ７ ガス導入管 ８ 開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction container 2 Upper electrode 3 Substrate support 4 Reaction chamber 5 Substrate 7 Gas introduction pipe 8 Opening
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA03 AA06 AA16 CA04 CA12 DA04 EA05 EA06 FA01 KA17 KA30 4K057 DA16 DB06 DD01 DE06 DE07 DE08 DE14 DM03 DM06 DM37 DN01 5F004 AA01 BA09 BB11 BB13 BB18 BB28 BC08 DA01 DA02 DA15 DA22 DB01 5F045 AA08 AC01 AC05 AC17 BB02 DP03 DQ10 EF05 EH05 EH14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4K030 AA03 AA06 AA16 CA04 CA12 DA04 EA05 EA06 FA01 KA17 KA30 4K057 DA16 DB06 DD01 DE06 DE07 DE08 DE14 DM03 DM06 DM37 DN01 5F004 AA01 BA09 BB11 BB13 BB18 BB28 DA01 DA02 DA02 DA01 AA08 AC01 AC05 AC17 BB02 DP03 DQ10 EF05 EH05 EH14
Claims (2)
２系統のガス導入系を備え、それぞれの導入系は、開口
部が基板支持台の中心部に対応する位置から放射状に配
置された複数の開口部列で構成されており、かつ少なく
とも一方のガス導入系の開口部列は、開口部の面積が中
心部から外側に向けて増加しているとともに、それぞれ
のガス導入系は、ガス流量および／またはガス組成の調
整手段を備えることを特徴とするプラズマ処理用ガス導
入装置。An at least one gas introduction system having an opening facing a substrate support, wherein each of the plurality of introduction systems is radially arranged from a position corresponding to a center of the substrate support. The opening row of at least one gas introduction system has an opening area increasing from the center to the outside, and each gas introduction system has a gas flow rate And / or a gas introduction device for plasma processing, comprising a gas composition adjusting means.
２系統のガス導入系を備え、それぞれの導入系は、開口
部が基板支持台の中心部に対応する位置から放射状に配
置された複数の開口部列で構成されており、かつ少なく
とも一方のガス導入系の開口部列は、開口部の面積が中
心部から外側に向けて増加しているガス導入装置を用い
て、それぞれのガス導入系のガス流量および／またはガ
ス組成を調整することによりプラズマ処理することを特
徴とするプラズマ処理方法。2. A gas supply system comprising at least two gas introduction systems each having an opening facing the substrate support, wherein each of the introduction systems has a plurality of openings radially arranged from a position corresponding to the center of the substrate support. And at least one of the gas introduction systems has a gas introduction system in which at least one gas introduction system has a gas introduction device in which the area of the opening increases from the center toward the outside. A plasma processing method comprising performing plasma processing by adjusting a gas flow rate and / or a gas composition of a system.
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