JP2005166869A - Dry etching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空の処理室内に反応ガスのプラズマを用いて半導体ウェーハ(以下、ウェーハと言う)をエッチングするドライエッチング装置に関し、特に、反応ガスを処理室内に導入するためのガス吹出し板を備えたドライエッチング装置に関する。 The present invention relates to a dry etching apparatus that etches a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) using a reactive gas plasma in a vacuum processing chamber, and more particularly, includes a gas blowing plate for introducing a reactive gas into the processing chamber. The present invention relates to a dry etching apparatus.
半導体素子の製造工程では、ウェーハの表面に形成された所定膜を除去するためにエッチングガスのプラズマを利用したドライエッチング装置が用いられる。この装置の原理としては、反応ガスをプラズマ雰囲気でイオンやラジカルに活性化し、所定膜と反応させ、反応生成物が気化することによりエッチングを行なうものである。 In the manufacturing process of a semiconductor element, a dry etching apparatus using plasma of an etching gas is used to remove a predetermined film formed on the surface of a wafer. The principle of this apparatus is that etching is performed by activating a reactive gas to ions or radicals in a plasma atmosphere, reacting with a predetermined film, and vaporizing a reaction product.
このような技術は、例えば、特開平5−55172号公報(特許文献1)に開示されている。図4は、従来のドライエッチング装置の断面図である。図4に示す従来のドライエッチング装置51は、真空チャンバ52内に上部電極53と下部電極54とが対向して配置され、下部電極54には、被エッチング物であるウェーハ55が載置されている。上部電極53は中空で、その内部にガス供給管56から反応ガスが供給されるようにしてあり、アースに接続されゼロ電位に保持されている。また、ガス供給管56にはガス供給バルブ57、ガス流量調整部58を介してガス供給源59が接続されている。また、下部電極54には、整合器60を介して高周波電源61が電気的に接続されている。さらに、真空チャンバ52の下部のガス排気管62には、反応ガスを排気するために、圧力制御バルブ63を介してターボモレキュラーポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプ等の真空ポンプ64が接続されている。また、上部電極53の内部には、真空チャンバ52内に反応ガスを供給するためのガス吹出し板65と、上部電極53にガス吹出し板65を固定するリング状のアノードカバー66が取付けられている。ガス吹出し板65には、同一孔径を有する吹出し孔67が多数形成されている。
Such a technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-55172 (Patent Document 1). FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional dry etching apparatus. In the conventional
この従来のドライエッチング装置51の動作は、先ず、真空チャンバ52内の下部電極54上にウェーハ55を載置する。次に、圧力制御バルブ63を開き、真空ポンプ64を作動させて、真空チャンバ52内を真空排気する。そして、真空チャンバ52内の圧力が所定の圧力に達したら、ガス供給バルブ57を開き、ガス供給源59からガス流量調整部58により所定流量の反応ガスを真空チャンバ52内に供給する。続いて、高周波電源61から高周波電力を整合器60により、インピーダンス制御しながら下部電極54に供給し、反応ガスのプラズマ68を発生させ、そのイオンの衝撃エネルギーでウェーハ55のエッチングを行なっている。
In the operation of the conventional
また、上述した従来技術には、真空チャンバ52内に供給する反応ガスの流量をより均一にするために、他のドライエッチング装置が提案されている。図5は、そのドライエッチング装置の断面図である。図5に示すドライエッチング装置71は、上部電極53に、3本のガス供給管72a〜72cと、3本のガス供給バルブ73a〜73cと、各供給バルブ73a〜73cを制御するガス流量調整部74と、ガス供給源75が新たに設けられている。さらに、上部電極53の中空部は、隔壁76a、76bにより3本のガス供給管72a〜72cから独立して反応ガスを供給できるようになっている。このドライエッチング装置71の動作は、真空チャンバ52内に設けたガスセンサ(図示せず)により上部電極53と下部電極54間におけるガス濃度分布を測定する。そして、ガス濃度分布が均一になるようにガス流量調整部74により各ガス供給バルブ73a〜73cを調整し、ウェーハ55面内のエッチング速度を均一にするものである。
Further, in the above-described prior art, another dry etching apparatus has been proposed in order to make the flow rate of the reaction gas supplied into the
しかしながら、従来のドライエッチング装置51、71は、ガス吹出し板65に設けた多数の吹出し孔67の孔径が大きいために、ウェーハ55のエッチング処理中に容易にプラズマ68の一部が回り込み、吹出し孔67の内壁やガス導入側表面に反応生成物が付着していた。この反応生成物がチャージアップされることで異常放電が起こり易くなるため、ガス吹出し板65を頻繁にクリーニングする必要があった。
However, in the conventional
この点に関し、特開2001−223204号公報(特許文献2)では、ガス吹出し板の吹出し孔へのプラズマの回り込みを防止することにより、クリーニング回数を低減する技術が開示されている。図6(a)、(b)は、開示されているガス吹出し板の断面図である。 In this regard, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-223204 (Patent Document 2) discloses a technique for reducing the number of cleanings by preventing the plasma from flowing into the blowing holes of the gas blowing plate. 6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views of the disclosed gas blowing plate.
図6(a)に示すガス吹出し板81には、ガス導入側で最大径d1、ガス噴出側で最小径d2を有するテーパー状の吹出し孔82が、隣り合う吹出し孔82の中心間距離Lに対してd2<d1<L/2となるように形成されている。また、図6(b)に示すガス吹出し板83には、ガス導入側で最大径d1、ガス噴出側で最小径d2を有する円筒状の吹出し孔84が、同様の関係を満たすように形成されている。このような吹出し孔82、84を設けることにより、導入側から噴出側へ高い圧力で反応ガスが噴出されるため、真空チャンバ内のプラズマが吹出孔82、84に回り込むことが抑制される。その結果、吹出し孔82、84の内壁及びガス導入側表面への反応生成物の付着が防止でき、ガス吹出し板81、83のクリーニング回数が低減できる。
しかしながら、上述した従来技術には以下のような問題があった。図6(a)、(b)に示すガス吹出し板81、83は、プラズマに晒されることにより被処理物であるウェーハと同様にエッチングされる。このエッチングは、プラズマに晒されるガス吹出し板81、83の下面のガス噴出側から進行し、厚みが徐々に薄くなる。図6(a)に示すガス吹出し板81がエッチングされると、テーパー状の吹出し孔82の孔径が最小径d2から次第に大きくなるので、通過する反応ガスの流量が次第に増加し、ウェーハのエッチングレートが変動する。また、図6(b)に示すガス吹出し板83は、最大径d1の部分の深さが深く、最小径d2の部分と略同一深さに形成されているため、この部分に反応ガスが滞留しやすくなって、ガス密度が上がり、部分的に電位差が生じて突発的に異常放電が発生しやすくなる。異常放電が発生すると、プラズマ中のイオン密度が不均一になってガス吹出し板83のエッチングが局所的により早く進行して最大径d1の部分に達する。その結果、反応ガスの流量分布が不均一になり、ウェーハのエッチングレートが変動して、素子性能が大きく低下することになる。
However, the above-described prior art has the following problems. The gas blowing
これを防止するために、従来はRFパワー放電の積算時間が所定の時間に達したときをガス吹出し板81、83の交換時期と判断して、新しいガス吹出し板と交換していた。このとき、品質維持の対応としてある程度のマージンを考慮して早めにガス吹出し板81、83の交換を行なっていたので、交換にかかる工数や交換部品の費用増加を招いていた。また、交換作業毎に装置を一定時間停止させるため、装置稼動率及び生産性を低下させるという問題もあった。
In order to prevent this, conventionally, when the accumulated time of the RF power discharge reaches a predetermined time, it is determined that the gas blowing
また、図5に示すドライエッチング装置71においても、真空チャンバ52内に供給される反応ガスの流量を均一にするために、複数のガス供給管72a〜72c、供給バルブ73a〜73c、ガス流量調整部74及びガスセンサ(図示せず)が必要になり、機構が複雑化して装置が非常に高価なものになるという問題もあった。
Also in the
本発明は、上記問題点を解決するために考えられたもので、吹出し孔への反応生成物の付着を防止するとともに、交換頻度を低減し、さらにはウェーハに供給する反応ガスの流量を均一にできるガス吹出し板を備えたドライエッチング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and prevents the reaction product from adhering to the blowout holes, reduces the replacement frequency, and further uniforms the flow rate of the reaction gas supplied to the wafer. An object of the present invention is to provide a dry etching apparatus provided with a gas blowing plate that can be made.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載のドライエッチング装置は、真空チャンバ内に所定間隔を隔て対向して配置された上部電極と下部電極を備え、前記上部電極に固定されたガス吹出し板より反応ガスを処理室内に導入し、両電極間にプラズマを発生させて被エッチング材を処理するドライエッチング装置であって、前記ガス吹出し板に多数の吹出し孔が設けられるとともに、前記吹出し孔が孔径の異なる大孔部と小孔部で構成され、さらに前記大孔部の深さが前記小孔部の深さよりも浅く形成されていることを特徴とする。この構成によれば、ガス吹出し板に設けられた吹出し孔の導入側から噴出側へ高い圧力で反応ガスが噴出されるので、真空チャンバ内のプラズマが吹出し孔に回り込むことが抑制される。さらに、反応ガスによりガス吹出し板がエッチングされても、長期に亘って吹出し孔の孔径が一定に保たれるので、安定してウェーハに反応ガスを供給できる。
In order to achieve the above object, a dry etching apparatus according to
また、請求項2記載のドライエッチング装置は、請求項1記載のドライエッチング装置であって、前記大孔部の深さが0.5mm以上1.0mm以下であることを特徴とする。この構成によれば、ガス吹出し板に設けられた吹出し孔の導入側から噴出側へ高い圧力で反応ガスが噴出されるので、真空チャンバ内のプラズマが吹出し孔に回り込むことが抑制される。さらに、反応ガスによりガス吹出し板がエッチングされても、最も長期に亘って吹出し孔の孔径が一定に保たれるので、安定してウェーハに反応ガスを供給できる。
The dry etching apparatus according to
また、請求項3記載のドライエッチング装置は、請求項1又は2記載のドライエッチング装置であって、前記小孔部の孔径が、ガス吹出し板の中心からの距離にほぼ比例して大きくなるように形成されていることを特徴とする。この構成によれば、ガス供給管から供給される反応ガスの流量分布に応じてガス吹出し板に形成される小孔部の孔径を変えているので、流量の均一な反応ガスを安定してウェーハに供給できる。
The dry etching apparatus according to
また、請求項4記載のドライエッチング装置は、請求項1〜3記載のドライエッチング装置であって、前記ガス吹出し板のエッチング状態を監視するためのモニタピンが、前記各吹出し孔の間に多数設けられていることを特徴とする。この構成によれば、モニタピンのエッチング量とドライエッチング装置のRFパワー放電の積算時間の関係を調べることにより、容易かつ正確にガス吹出し板の交換時期を知ることができる。
The dry etching apparatus according to claim 4 is the dry etching apparatus according to
また、請求項5記載のドライエッチング装置は、請求項1〜4記載のドライエッチング装置であって、前記ガス吹出し板の厚さが、3mm以上20mm以下であることを特徴とする。この構成によれば、機械強度、材料コスト及び吹出し孔の加工性を満足したガス吹出し板を得ることができる。 A dry etching apparatus according to a fifth aspect is the dry etching apparatus according to the first to fourth aspects, wherein the thickness of the gas blowing plate is 3 mm or more and 20 mm or less. According to this configuration, it is possible to obtain a gas blowing plate that satisfies the mechanical strength, material cost, and workability of the blowing hole.
また、請求項6記載のドライエッチング装置は、請求項1〜5記載のドライエッチング装置であって、前記ガス吹出し板が、カーボン、シリコン、アルミニウム、シリコンカーバイトの内の1種からなることを特徴とする。この構成によれば、ガス吹出し板がエッチングされてもパーティクルの発生が少なく、高品質の半導体素子を得ることができる。
The dry etching apparatus according to
以上説明したように、本発明のドライエッチング装置によれば、反応ガスの導入側に大孔部、噴出側に小孔部からなる多数の吹出し孔を設けるとともに、大孔部の深さを0.5mm以上1.0mm以下としたので、反応ガスが大孔部に滞留することがなく、スムーズに導入側から噴出側へ高い圧力で噴出され、プラズマの吹出し孔への回り込みが抑制される。これにより、吹出し孔の内壁及びガス導入部表面における反応生成物の付着が防止でき、クリーニング回数が低減できる。さらに、反応ガスの滞留による異常放電の発生も抑制されるので、反応ガスによりガス吹出し板がエッチングされても長期に亘って小孔部の孔径が一定に保たれ、ウェーハに安定した流量の反応ガスを供給でき、ガス吹出し板の使用寿命を延ばすことができる。これにより、ガス吹出し板の交換頻度を低減でき、装置の稼働率及び生産性を向上できる。 As described above, according to the dry etching apparatus of the present invention, a large number of blowing holes including a large hole portion on the reaction gas introduction side and a small hole portion on the ejection side are provided, and the depth of the large hole portion is reduced to 0. Since the thickness is not less than 0.5 mm and not more than 1.0 mm, the reaction gas does not stay in the large hole portion, and is smoothly ejected from the introduction side to the ejection side at a high pressure, and the wraparound of the plasma to the ejection hole is suppressed. Thereby, it is possible to prevent the reaction product from adhering to the inner wall of the blowout hole and the surface of the gas introduction part, and the number of cleanings can be reduced. In addition, the occurrence of abnormal discharge due to the retention of the reaction gas is suppressed, so that even if the gas blowing plate is etched by the reaction gas, the hole diameter of the small hole portion is kept constant for a long period of time, and the reaction at a stable flow rate on the wafer. Gas can be supplied, and the service life of the gas blowing plate can be extended. Thereby, the replacement frequency of the gas blowing plate can be reduced, and the operating rate and productivity of the apparatus can be improved.
また、ガス吹出し板の小孔部の孔径を、ガス供給管から出る反応ガスの流量分布に応じ、ガス吹出し板の中心からの距離にほぼ比例して大きくなるようにしたので、複雑な機構を必要とせずにウェーハに供給される反応ガスの流量を均一にできる。これにより、ウェーハサイズが大きい場合でも、ウェーハ面内におけるエッチングレートを均一にできる。 In addition, since the hole diameter of the small hole portion of the gas blowing plate is increased in proportion to the distance from the center of the gas blowing plate according to the flow rate distribution of the reaction gas coming out of the gas supply pipe, a complicated mechanism can be used. The flow rate of the reaction gas supplied to the wafer can be made uniform without necessity. Thereby, even when the wafer size is large, the etching rate in the wafer surface can be made uniform.
また、ガス吹出し板のエッチング状態を監視するモニタピンを多数設けたので、容易かつ正確にガス吹出し板の交換時期を知ることができる。 Moreover, since a number of monitor pins for monitoring the etching state of the gas blowing plate are provided, it is possible to know the replacement timing of the gas blowing plate easily and accurately.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図1(a)〜(c)は本発明の第1実施例のドライエッチング装置の断面図、それに用いられるガス吹出し板の断面図及び平面図である。図1(a)に示すドライエッチング装置1は、真空チャンバ2内に上部電極3と下部電極4とが対向して配置され、下部電極4には、被エッチング物であるウェーハ5が載置されている。上部電極3は中空で、その内部にガス供給管6から反応ガスが供給されるようにしてあり、アースに接続されゼロ電位に保持されている。また、ガス供給管6にはガス供給バルブ7、ガス流量調整部8を介してガス供給源9が接続されている。また、下部電極4には、整合器10を介して高周波電源11が電気的に接続されている。さらに、真空チャンバ2の下部のガス排気管12には、反応ガスを排気するために、圧力制御バルブ13を介してターボモレキュラーポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプ等の真空ポンプ14が接続されている。また、上部電極3には、リング状のアノードカバー15と、真空チャンバ2内に反応ガスを供給するためのガス吹出し板21が取付けられている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A to 1C are a cross-sectional view of a dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention, and a cross-sectional view and a plan view of a gas blowing plate used therefor. In a
このガス吹出し板21は、図1(b)、(c)に示すように、厚さtが3mm〜20mmのカーボンからなり、全面に多数の吹出し孔22が設けられている。また、吹出し孔22は、反応ガスの導入側に設けた円筒状の大孔部23と、噴出側に設けた円筒状の小孔部24で構成されている。大孔部23の孔径d1は0.6mm〜6.0mm、小孔部24の孔径d2は0.3mm〜3.0mmであり、大孔部23の孔径d1は、小孔部24の孔径d2の2倍以上である。大孔部23と小孔部24の孔径d1、d2をこの範囲とすることにより、反応ガスの流量、圧力等の制御が容易となり、安定した流量の反応ガスを供給することができる。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the
本実施例は、ガス吹出し板21における大孔部23の深さt1が小孔部24の深さt2よりも浅く形成されていることを特徴とする。上述した特開2001−223204号公報(特許文献2)の図6(b)に示すガス吹出し孔83には、径の異なる円筒状の吹出し孔84が設けられているが、最大径d1の部分の深さが深く、最小径d2の部分と略同一深さに形成されているため、この部分に反応ガスが滞留しやすくなって、ガス密度が上がり、部分的に電位差が生じて突発的に異常放電が発生しやすくなる。本実施例のガス吹出し板21では、大孔部23の深さt1を0.5mm以上1.0mm以下とし、小孔部24の深さt2よりも浅く形成することにより、大孔部23における反応ガスの滞留を効果的に防止できる。大孔部23の深さt1が0.5mmよりも小さくなると反応ガスの圧力を高める効果が小さくなる。また、逆に1.0mmよりも大きくなると反応ガスが滞留して異常放電が発生しやすくなる。
This embodiment is characterized in that the depth t1 of the
さらに、大孔部23と小孔部24の孔径d1、d2は、隣り合う吹出し孔22の中心間距離Lに対してd2<d1<L/2となるように形成されている。ガス吹出し板21の加工は、ダイヤモンドドリルやレーザビームを使用して行なわれ、先ず大孔部23を孔開けしたの後、同一方向から小孔部24を孔開けする。これにより、大孔部23と小孔部24の中心を一致させることができる。
Further, the hole diameters d1 and d2 of the
次に、本実施例のガス吹出し板21の作用を説明する。先ず、反応ガスをガス吹出し板21の導入側から供給すると、大孔部23から小孔部24に向かって流れ、反応ガスの圧力が上がり流速が高められる。その結果、ガス吹出し板21の導入側から噴出側へ高い圧力で反応ガスが噴出されることになり、真空チャンバ2内のプラズマ25が吹出し孔22に入り込むことが抑制され、吹出し孔22内における反応生成物の付着が防止できる。さらに、大孔部23の深さt1を浅く設計しているため、小孔部24の深さt2が相対的に深くなり、ガス吹出し板21がエッチングされても、長期に亘って吹出し孔の噴出側に設けた小孔部24の孔径d2が一定に保たれるので、安定したガス流量が確保され、ガス吹出し板21の使用寿命を延ばすことができる。
Next, the operation of the
次に、他の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図2(a)、(b)は本発明の第2実施例のガス吹出し板の断面図及び平面図である。本実施例のガス吹出し板において、上述した第1実施例と相違するところは、流量の均一な反応ガスを安定してウェーハに供給するために、小孔部の孔径を、ガス吹出し板の中心からの距離にほぼ比例して大きくしたことである。 Next, another preferred embodiment will be described with reference to the drawings. FIGS. 2A and 2B are a sectional view and a plan view of a gas outlet plate according to a second embodiment of the present invention. In the gas blowing plate of the present embodiment, the difference from the first embodiment described above is that the diameter of the small hole portion is set to the center of the gas blowing plate in order to stably supply the reaction gas having a uniform flow rate to the wafer. It was increased in proportion to the distance from.
図2(a)、(b)に示すように、本実施例のガス吹出し板31は、全面に多数の吹出し孔32が設けられている。この吹出し孔32は反応ガスの導入側に設けた円筒状の大孔部33と、噴出側に設けた円筒状の小孔部34で構成され、小孔部34の孔径d2がガス吹出し板31の中心部から外周部にいくに従って大きくなるように形成されている。なお、大孔部33の孔径d1、深さt1及び小孔部34の深さt2は、第1実施例と同一であり、隣り合う吹出し孔32の中心間距離Lに対してd2<d1<L/2となるように形成されている。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
図1(a)のドライエッチング装置1に示すように、反応ガスを供給するガス供給管6が上部電極3の中心部に固定されているため、必然的に上部電極3の中心部近傍で反応ガスの流量が最も大きくなり、外周部にいくほど小さくなる。その結果、ウェーハ5の中心部と外周部でエッチングレートに差が生じる。このエッチングレートの差を解消するために、本実施例のガス吹出し板31では、ガス供給管6から出る反応ガスの流量分布に応じて、噴出側に設けた小孔部34の孔径d2を変えている。例えば、ガス吹出し板31の中心からの距離が10mm、20mm、30mmの位置に形成される各小孔部34の孔径d2を0.3mm、0.6mm、0.9mmとする。
As shown in the
このように、ガス流量の大きい中心部の孔径d2を小さく、ガス流量の小さい外周部の孔径d2を大きくすることにより、ガス吹出し板31を通過した反応ガスの流量が第1実施例よりもさらに均一化され、ウェーハ5面内におけるエッチングレートがより均一になる。
Thus, by reducing the hole diameter d2 at the central portion where the gas flow rate is large and increasing the hole diameter d2 at the outer peripheral portion where the gas flow rate is small, the flow rate of the reaction gas that has passed through the
次に、他の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図3(a)、(b)は本発明の第3実施例のガス吹出し板の断面図及び平面図である。本実施例のガス吹出し板において、上述した第2実施例と相違するところは、ガス吹出し板の交換時期を容易かつ正確に把握するために、ガス吹出し板のエッチング状態を監視するためのモニタピンを各吹出し孔の間に多数設けたことである。 Next, another preferred embodiment will be described with reference to the drawings. FIGS. 3A and 3B are a sectional view and a plan view of a gas outlet plate according to a third embodiment of the present invention. In the gas blowing plate of the present embodiment, the difference from the second embodiment described above is that a monitor pin for monitoring the etching state of the gas blowing plate is provided in order to easily and accurately grasp the replacement timing of the gas blowing plate. A large number are provided between the blowout holes.
図3(a)、(b)に示すように、本実施例のガス吹出し板41には、全面に多数の吹出し孔32が設けられている。この吹出し孔32は反応ガスの導入側に設けた円筒状の大孔部33と、噴出側に設けた円筒状の小孔部34で構成され、小孔部34の孔径d2がガス吹出し板31の中心部から外周部にいくに従って大きくなるように形成されている。さらに、各吹出し孔32の間に、所定の間隔をおいてガス吹出し板41のエッチング状態を監視するモニタピン42が多数設けられている。このモニタピン42はガス吹出し板41とカーボン等の同一材料で構成され、その上部43は下部44より径が大きく、ガス吹出し板41に予め設けられた略同一形状の孔部45に、上から隙間なく嵌め込んで固定される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
次に、本実施例のガス吹出し板41のモニタピン42によるエッチング監視方法を説明する。図1(a)に示すドライエッチング装置1において、ガス供給管6から反応ガスを真空チャンバ2内に供給しつつ、真空ポンプ14に排気して、真空チャンバ2内が所定の圧力に達した後、上部電極3と下部電極4の間に高周波電圧を印加することにより、下部電極4の上部空間にプラズマ25を発生させ、下部電極4上のウェーハ5をエッチング処理する。このとき同時に、図3(a)、(b)に示すガス吹出し板41もプラズマに晒されるため、ウェーハ5と同様にエッチングされる。一定枚数のウェーハ5をエッチング処理した後、ガス吹出し板41からモニタピン42を取外してエッチング量を測定する。その後、ガス吹出し板41のエッチング量とドライエッチング装置1のRFパワー放電の積算時間の関係を調べ、ガス吹出し板41の使用寿命を推定する。
Next, an etching monitoring method using the monitor pins 42 of the
本実施例のガス吹出し板41は、複数個のモニタピン42が各ガス吹出し孔22の間に所定の間隔で設けられ、さらにガス吹出し板41の異なる円周上に設けられているので、エッチング状態の面内分布も容易に測定することができる。
In the
なお、上述した各実施例では、ガス吹出し板21、31、41の材質としてカーボンを使用して説明したが、カーボンの代わりにシリコン、アルミニウム、シリコンカーバイトを使用するようにしてもよい。これらの材質は、エッチングされてもパーティクルの発生が少なく、高品質の半導体素子を得ることができる。
In each of the above-described embodiments, carbon is used as the material for the
反応ガスの導入側に大孔部、噴出側に小孔部からなる多数の吹出し孔を設けるとともに、大孔部の深さを0.5mm以上1.0mm以下とすることによって、反応ガスが大孔部に滞留することがなく、スムーズに導入側から噴出側へ高い圧力で噴出され、プラズマの吹出し孔への回り込みが抑制される。これにより、吹出し孔の内壁及びガス導入部表面における反応生成物の付着が防止でき、クリーニング回数が低減できる。さらに、反応ガスの滞留による異常放電の発生も抑制されるので、反応ガスによりガス吹出し板がエッチングされても長期に亘って小孔部の孔径が一定に保たれ、ウェーハに安定した流量の反応ガスを供給でき、ガス吹出し板の使用寿命を延ばすことができる。これにより、ガス吹出し板の交換頻度を低減でき、装置の稼働率及び生産性を向上できる。 By providing a large number of blowing holes consisting of a large hole portion on the reaction gas introduction side and a small hole portion on the ejection side, and by setting the depth of the large hole portion to 0.5 mm or more and 1.0 mm or less, the reaction gas becomes large. There is no stagnation in the hole, and the gas is smoothly ejected from the introduction side to the ejection side at a high pressure, and the wraparound of the plasma to the ejection hole is suppressed. Thereby, it is possible to prevent the reaction product from adhering to the inner wall of the blowout hole and the surface of the gas introduction part, and the number of cleanings can be reduced. In addition, the occurrence of abnormal discharge due to the retention of the reaction gas is suppressed, so that even if the gas blowing plate is etched by the reaction gas, the hole diameter of the small hole portion is kept constant for a long period of time, and the reaction at a stable flow rate on the wafer. Gas can be supplied, and the service life of the gas blowing plate can be extended. Thereby, the replacement frequency of the gas blowing plate can be reduced, and the operating rate and productivity of the apparatus can be improved.
1 本発明の第1実施例のドライエッチング装置
2 真空チャンバ
3 上部電極
4 下部電極
5 ウェーハ
6 ガス供給管
7 ガス供給バルブ
8 ガス流量調整部
9 ガス供給源
10 整合器
11 高周波電源
12 ガス排気管
13 圧力制御バルブ
14 真空ポンプ
15 アノードカバー
21 本発明の第1実施例のガス吹出し板
22 吹出し孔
23 大孔部
24 小孔部
25 プラズマ
31 本発明の第2実施例のガス吹出し板
32 吹出し孔
33 大孔部
34 小孔部
41 本発明の第3実施例のガス吹出し板
42 モニタピン
43 上部
44 下部
45 孔部
51 従来のドライエッチング装置
52 真空チャンバ
53 上部電極
54 下部電極
55 ウェーハ
56 ガス供給管
57 ガス供給バルブ
58 ガス流量調整部
59 ガス供給源
60 整合器
61 高周波電源
62 ガス排気管
63 圧力制御バルブ
64 真空ポンプ
65 ガス吹出し板
66 アノードカバー
67 吹出し孔
68 プラズマ
71 従来の他のドライエッチング装置
72a〜72c ガス供給管
73a〜73c ガス供給バルブ
74 ガス流量調整部
75 ガス供給源
76a、76b 隔壁
81 ガス吹出し板
82 テーパー状の吹出し孔
83 ガス吹出し板
84 円筒状の吹出し孔
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003402579A JP2005166869A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Dry etching device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003402579A JP2005166869A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Dry etching device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005166869A true JP2005166869A (en) | 2005-06-23 |
Family
ID=34726107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003402579A Pending JP2005166869A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Dry etching device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005166869A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009038209A (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Mitsubishi Materials Corp | Silicon electrode plate providing uniform etching |
-
2003
- 2003-12-02 JP JP2003402579A patent/JP2005166869A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009038209A (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Mitsubishi Materials Corp | Silicon electrode plate providing uniform etching |
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