JP3195535B2 - プラズマエッチング用電極及びプラズマエッチング装置 - Google Patents
プラズマエッチング用電極及びプラズマエッチング装置Info
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- JP3195535B2 JP3195535B2 JP09078296A JP9078296A JP3195535B2 JP 3195535 B2 JP3195535 B2 JP 3195535B2 JP 09078296 A JP09078296 A JP 09078296A JP 9078296 A JP9078296 A JP 9078296A JP 3195535 B2 JP3195535 B2 JP 3195535B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマエッチング
用電極及びプラズマエッチング装置に関する。特に本発
明は、対向する電極との間の放電ギャップにプラズマ化
されるエッチング用ガスを供給するガス供給孔を有する
プラズマエッチング用電極、及びこのプラズマエッチン
グ用電極をチャンバ室内部に配設したプラズマエッチン
グ装置に関する。
用電極及びプラズマエッチング装置に関する。特に本発
明は、対向する電極との間の放電ギャップにプラズマ化
されるエッチング用ガスを供給するガス供給孔を有する
プラズマエッチング用電極、及びこのプラズマエッチン
グ用電極をチャンバ室内部に配設したプラズマエッチン
グ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造に使用されるプラ
ズマエッチング装置においては、チャンバ室内部に下部
電極と上部電極とが互いに対向して配設され、下部電極
と上部電極との間にはプラズマを発生させる放電ギャッ
プを有する。下部電極上には被エッチング体として例え
ば半導体ウエーハが載置される。上部電極にはエッチン
グ用ガス例えばアルゴンガスを放電ギャップに均一に供
給する複数のガス供給孔が配設される。エッチング用ガ
スはガス供給孔から放電ギャップに供給され、下部電極
と上部電極との間に印加される高周波電力によりエッチ
ング用ガスはプラズマ化される。このプラズマ化されエ
ネルギを得たイオンは半導体ウエーハ表面をエッチング
し、半導体ウエーハ表面には所望の回路パターンが形成
される。
ズマエッチング装置においては、チャンバ室内部に下部
電極と上部電極とが互いに対向して配設され、下部電極
と上部電極との間にはプラズマを発生させる放電ギャッ
プを有する。下部電極上には被エッチング体として例え
ば半導体ウエーハが載置される。上部電極にはエッチン
グ用ガス例えばアルゴンガスを放電ギャップに均一に供
給する複数のガス供給孔が配設される。エッチング用ガ
スはガス供給孔から放電ギャップに供給され、下部電極
と上部電極との間に印加される高周波電力によりエッチ
ング用ガスはプラズマ化される。このプラズマ化されエ
ネルギを得たイオンは半導体ウエーハ表面をエッチング
し、半導体ウエーハ表面には所望の回路パターンが形成
される。
【０００３】前記上部電極は、通常、アルミニウム等の
金属において形成されている。プラズマを発生している
時には上部電極の表面が腐食されるので、上部電極の表
面には腐食を防止する硬質アルマイト処理が施される。
金属において形成されている。プラズマを発生している
時には上部電極の表面が腐食されるので、上部電極の表
面には腐食を防止する硬質アルマイト処理が施される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
プラズマエッチング装置においては、上部電極が複数の
ガス供給孔を備えた複雑な形状で形成され、プラズマエ
ッチング中に特にガス供給孔の放電ギャップ側の開口縁
部に電界集中による異常放電が発生する。このため、上
部電極はガス供給孔の開口縁部においてプラズマにより
局部的に腐食されやすい、という問題があった。さら
に、この上部電極の腐食された部分はダストとなりチャ
ンバ室内部に浮遊し、このダストは半導体ウエーハ表面
に付着し、半導体ウエーハ表面に所望の回路パターンが
形成できないので、不良品が多発する、という問題があ
った。
プラズマエッチング装置においては、上部電極が複数の
ガス供給孔を備えた複雑な形状で形成され、プラズマエ
ッチング中に特にガス供給孔の放電ギャップ側の開口縁
部に電界集中による異常放電が発生する。このため、上
部電極はガス供給孔の開口縁部においてプラズマにより
局部的に腐食されやすい、という問題があった。さら
に、この上部電極の腐食された部分はダストとなりチャ
ンバ室内部に浮遊し、このダストは半導体ウエーハ表面
に付着し、半導体ウエーハ表面に所望の回路パターンが
形成できないので、不良品が多発する、という問題があ
った。
【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。従って、本発明は、ガス供給孔の開口縁
部において電界集中による異常放電の発生を防止し、局
部的な腐食が防止できる、プラズマエッチング用電極の
提供を目的とする。さらに、本発明は、ダストの発生を
防止し、不良品の発生が防止できる、プラズマエッチン
グ装置の提供を目的とする。
たものである。従って、本発明は、ガス供給孔の開口縁
部において電界集中による異常放電の発生を防止し、局
部的な腐食が防止できる、プラズマエッチング用電極の
提供を目的とする。さらに、本発明は、ダストの発生を
防止し、不良品の発生が防止できる、プラズマエッチン
グ装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマエッチ
ング用電極は、対向する電極との間の放電ギャップにプ
ラズマ化されるエッチング用ガスを供給するガス供給孔
を有するプラズマエッチング用電極であって、底面縁部
が凹型曲面形状に形成され前記ガス供給孔に連結し該ガ
ス供給孔へ前記エッチング用ガスを搬流するガス供給溝
を備え、前記ガス供給孔の前記放電ギャップ側の開口縁
部は、前記ガス供給孔の前記放電ギャップ側の孔径に対
して第１の所定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成
されてなり、前記ガス供給孔の前記ガス供給溝側の開口
縁部は、前記ガス供給孔の前記ガス供給溝側の孔径に対
して第２の所定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成
されてなることを要旨とする。
ング用電極は、対向する電極との間の放電ギャップにプ
ラズマ化されるエッチング用ガスを供給するガス供給孔
を有するプラズマエッチング用電極であって、底面縁部
が凹型曲面形状に形成され前記ガス供給孔に連結し該ガ
ス供給孔へ前記エッチング用ガスを搬流するガス供給溝
を備え、前記ガス供給孔の前記放電ギャップ側の開口縁
部は、前記ガス供給孔の前記放電ギャップ側の孔径に対
して第１の所定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成
されてなり、前記ガス供給孔の前記ガス供給溝側の開口
縁部は、前記ガス供給孔の前記ガス供給溝側の孔径に対
して第２の所定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成
されてなることを要旨とする。
【０００７】本発明のプラズマエッチング用電極では、
ガス供給溝の底面縁部を凹型曲面形状で形成したので、
プラズマエッチング用電極の表面腐食によって発生した
ダストなどの堆積を防止できる。また、ガス供給孔の放
電ギャップ側の開口縁部をガス供給孔の放電ギャップ側
の孔径に対して第１の所定の割合の曲率半径の凸型曲面
形状に形成したので、プラズマエッチングの際にガス供
給孔の開口部縁部における電界集中を緩和し、開口部縁
部での異常放電を防止することができる。この結果、ガ
ス供給孔の開口縁部の表面腐食を防止でき、表面腐食に
よるダストの発生を防止できる。そして、ガス供給溝側
の開口縁部を、ガス供給孔のガス供給溝側の孔径に対し
て第２の所定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成し
たので、ガス供給孔のガス供給溝側の開口縁部に発生す
る電界を緩和することができ、開口縁部での異常放電を
防止することができる。この結果、プラズマエッチング
用電極の表面腐食が防止できるとともに、このプラズマ
エッチング用電極の周囲に配設された部品（例えば、天
板）の損傷が防止できる。
ガス供給溝の底面縁部を凹型曲面形状で形成したので、
プラズマエッチング用電極の表面腐食によって発生した
ダストなどの堆積を防止できる。また、ガス供給孔の放
電ギャップ側の開口縁部をガス供給孔の放電ギャップ側
の孔径に対して第１の所定の割合の曲率半径の凸型曲面
形状に形成したので、プラズマエッチングの際にガス供
給孔の開口部縁部における電界集中を緩和し、開口部縁
部での異常放電を防止することができる。この結果、ガ
ス供給孔の開口縁部の表面腐食を防止でき、表面腐食に
よるダストの発生を防止できる。そして、ガス供給溝側
の開口縁部を、ガス供給孔のガス供給溝側の孔径に対し
て第２の所定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成し
たので、ガス供給孔のガス供給溝側の開口縁部に発生す
る電界を緩和することができ、開口縁部での異常放電を
防止することができる。この結果、プラズマエッチング
用電極の表面腐食が防止できるとともに、このプラズマ
エッチング用電極の周囲に配設された部品（例えば、天
板）の損傷が防止できる。
【０００８】この態様の本発明のプラズマエッチング用
電極において、前記第１の所定の割合は、略１．６〜５
倍程度であるものとすることもでき、前記第２の所定の
割合は、略０．２〜０．９倍程度であるものとすること
もできる。
電極において、前記第１の所定の割合は、略１．６〜５
倍程度であるものとすることもでき、前記第２の所定の
割合は、略０．２〜０．９倍程度であるものとすること
もできる。
【０００９】本発明のプラズマエッチング装置は、本発
明のいずれかのプラズマエッチング用電極を備えること
要旨とする。本発明のプラズマエッチング装置では、被
エッチング体（例えば、半導体ウエーハ）にダストが付
着することを防止し、不良品の発生が少なく生産性が高
いプラズマエッチング装置が実現できる。
明のいずれかのプラズマエッチング用電極を備えること
要旨とする。本発明のプラズマエッチング装置では、被
エッチング体（例えば、半導体ウエーハ）にダストが付
着することを防止し、不良品の発生が少なく生産性が高
いプラズマエッチング装置が実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１１】実施形態１ 図１は本発明の実施形態１に係るプラズマエッチング装
置の概略システム構成図である。図１に示すように、プ
ラズマエッチング装置は、基本的にはチャンバ室（エッ
チング反応室）１、上部電極２及び下部電極４を備え
る。さらに、プラズマエッチング装置にはエッチング用
ガス供給装置６、高周波電源７、真空装置８がそれぞれ
連結される。
置の概略システム構成図である。図１に示すように、プ
ラズマエッチング装置は、基本的にはチャンバ室（エッ
チング反応室）１、上部電極２及び下部電極４を備え
る。さらに、プラズマエッチング装置にはエッチング用
ガス供給装置６、高周波電源７、真空装置８がそれぞれ
連結される。
【００１２】前記チャンバ室１は真空装置８に連結さ
れ、この真空装置８はチャンバ室１の内部を真空にす
る、又はチャンバ室１の内部のガスを排気する。
れ、この真空装置８はチャンバ室１の内部を真空にす
る、又はチャンバ室１の内部のガスを排気する。
【００１３】前記上部電極２、下部電極４は、チャンバ
室１内部において、高周波を印加しプラズマを発生させ
る放電ギャップを介在し、互いに対向する位置に配設さ
れる。上部電極２、下部電極４はそれぞれ高周波電源７
に接続される。上部電極２には複数のガス供給孔２１及
びガス供給溝２２を備える。ガス供給孔２１は上部電極
２の厚さ方向に伸びる貫通孔で形成され、このガス供給
孔２１はエッチング用ガス供給装置６から供給されるエ
ッチング用ガス６１を放電ギャップに供給する。すなわ
ち、エッチング用ガス６１は上部電極２が配設されたチ
ャンバ室１の上側から下部電極４が配設された下側に向
かって噴出される。エッチング用ガスには例えば不活性
ガスであるアルゴンガスが使用される。アルゴンガスは
放電ギャップに供給されると高周波電力によりイオンと
電子とに分離されプラズマ化される。ガス供給溝２２
は、複数のガス供給孔２１を相互に連結し、エッチング
用ガス供給装置６から供給されるエッチング用ガスを全
体的に均一に複数のガス供給孔２１に分流し搬流する。
上部電極２は天板３に締結部材３１により取り付けられ
る。締結部材３１には例えばねじ、ボルト等が使用され
る。エッチング用ガス供給装置６から供給されるエッチ
ング用ガス６１は天板３に形成された供給孔３２を通し
てガス供給溝２２に供給される。
室１内部において、高周波を印加しプラズマを発生させ
る放電ギャップを介在し、互いに対向する位置に配設さ
れる。上部電極２、下部電極４はそれぞれ高周波電源７
に接続される。上部電極２には複数のガス供給孔２１及
びガス供給溝２２を備える。ガス供給孔２１は上部電極
２の厚さ方向に伸びる貫通孔で形成され、このガス供給
孔２１はエッチング用ガス供給装置６から供給されるエ
ッチング用ガス６１を放電ギャップに供給する。すなわ
ち、エッチング用ガス６１は上部電極２が配設されたチ
ャンバ室１の上側から下部電極４が配設された下側に向
かって噴出される。エッチング用ガスには例えば不活性
ガスであるアルゴンガスが使用される。アルゴンガスは
放電ギャップに供給されると高周波電力によりイオンと
電子とに分離されプラズマ化される。ガス供給溝２２
は、複数のガス供給孔２１を相互に連結し、エッチング
用ガス供給装置６から供給されるエッチング用ガスを全
体的に均一に複数のガス供給孔２１に分流し搬流する。
上部電極２は天板３に締結部材３１により取り付けられ
る。締結部材３１には例えばねじ、ボルト等が使用され
る。エッチング用ガス供給装置６から供給されるエッチ
ング用ガス６１は天板３に形成された供給孔３２を通し
てガス供給溝２２に供給される。
【００１４】下部電極４の表面上には被エッチング体
５、例えば半導体ウエーハ（半導体基板）、ガラス基板
等が載置される。プラズマ化されたイオンは被エッチン
グ体５の表面に衝突し、この衝突により被エッチング体
５の表面には回路パターン、絶縁パターン等のパターン
が形成される。
５、例えば半導体ウエーハ（半導体基板）、ガラス基板
等が載置される。プラズマ化されたイオンは被エッチン
グ体５の表面に衝突し、この衝突により被エッチング体
５の表面には回路パターン、絶縁パターン等のパターン
が形成される。
【００１５】図２は具体的な上部電極２の構成を示す平
面図、図３は前記上部電極２の一部断面を有する側面
図、図４は前記上部電極２の底面図、図５は前記上部電
極２の要部拡大断面図である。この図２乃至図５に示す
上部電極２は、６インチサイズの電極として形成され、
ほぼ正方形状の板状部材で形成される。この上部電極２
は例えばアルミニウム材料で成型され、上部電極２の表
面には硬質アルマイト処理が施される。
面図、図３は前記上部電極２の一部断面を有する側面
図、図４は前記上部電極２の底面図、図５は前記上部電
極２の要部拡大断面図である。この図２乃至図５に示す
上部電極２は、６インチサイズの電極として形成され、
ほぼ正方形状の板状部材で形成される。この上部電極２
は例えばアルミニウム材料で成型され、上部電極２の表
面には硬質アルマイト処理が施される。
【００１６】図２に示すように、前記上部電極２には中
央部分から放射状に広がる複数本のガス供給溝２２が形
成される。本実施形態においては、合計１３本のガス供
給溝２２が中央部分から周囲に向かって延在する。それ
ぞれのガス供給溝２２には規則的に所定間隔において複
数のガス供給孔２１が配設される。本実施形態において
は、１本のガス供給溝２２に４個のガス供給孔２１がほ
ぼ等間隔において配設される。複数本のガス供給溝２２
のうち特定の１本のガス供給溝２２（図２中、右上部分
に配設されるガス供給溝２２）は他のガス供給溝２２よ
りも外側に引き伸ばされ、このガス供給溝２２はエッチ
ング用ガス供給装置６に連接されるガス供給溝として使
用される。前記複数のガス供給溝２２の周囲を取り囲む
部分にはエッチング用ガス６１の洩れを防止するシール
部材２３が配設される。本実施形態において、シール部
材２３にはＯリングが使用される。
央部分から放射状に広がる複数本のガス供給溝２２が形
成される。本実施形態においては、合計１３本のガス供
給溝２２が中央部分から周囲に向かって延在する。それ
ぞれのガス供給溝２２には規則的に所定間隔において複
数のガス供給孔２１が配設される。本実施形態において
は、１本のガス供給溝２２に４個のガス供給孔２１がほ
ぼ等間隔において配設される。複数本のガス供給溝２２
のうち特定の１本のガス供給溝２２（図２中、右上部分
に配設されるガス供給溝２２）は他のガス供給溝２２よ
りも外側に引き伸ばされ、このガス供給溝２２はエッチ
ング用ガス供給装置６に連接されるガス供給溝として使
用される。前記複数のガス供給溝２２の周囲を取り囲む
部分にはエッチング用ガス６１の洩れを防止するシール
部材２３が配設される。本実施形態において、シール部
材２３にはＯリングが使用される。
【００１７】前記ガス供給溝２２に配設されるガス供給
孔２１は、図５に示すように、それぞれ直径（孔径）が
異なる２つの噴出孔２１Ａ及び供給孔２１Ｂと、２つの
噴出孔２１Ａ、供給孔２１Ｂの間に形成されたテーパ孔
２１Ｃとを備える。噴出孔２１Ａは上部電極２の放電ギ
ャップ側に配設され、噴出孔２１Ａの直径は供給孔２１
Ｂの直径に比べて小さく設定される。供給孔２１Ｂはガ
ス供給溝２２側に配設され、かつこのガス供給溝２２の
底面に連接される。テーパ孔２１Ｃは、噴出孔２１Ａと
供給孔２１Ｂとを連接するとともに、ガス供給溝２２、
供給孔２１Ｂをそれぞれ通して搬流されてきたエッチン
グ用ガス６１の流速度と圧力とを増加できる。
孔２１は、図５に示すように、それぞれ直径（孔径）が
異なる２つの噴出孔２１Ａ及び供給孔２１Ｂと、２つの
噴出孔２１Ａ、供給孔２１Ｂの間に形成されたテーパ孔
２１Ｃとを備える。噴出孔２１Ａは上部電極２の放電ギ
ャップ側に配設され、噴出孔２１Ａの直径は供給孔２１
Ｂの直径に比べて小さく設定される。供給孔２１Ｂはガ
ス供給溝２２側に配設され、かつこのガス供給溝２２の
底面に連接される。テーパ孔２１Ｃは、噴出孔２１Ａと
供給孔２１Ｂとを連接するとともに、ガス供給溝２２、
供給孔２１Ｂをそれぞれ通して搬流されてきたエッチン
グ用ガス６１の流速度と圧力とを増加できる。
【００１８】このように構成される上部電極２のガス供
給孔２１においては、図５に示すように、噴出孔２１Ａ
の放電ギャップ側の開口縁部が凸型曲面形状（アール面
取り部、一般的に記号「Ｒ」で表示される。）Ｒ１で形
成される。本実施形態において、ガス供給孔２１の配列
間隔が２０ｍｍ、噴出孔２１Ａの直径が０. ５−０.７
ｍｍの場合、凸型曲面形状Ｒ１の曲率半径は１. ５−
２. ５ｍｍの範囲に設定される。凸型曲面形状Ｒ１の曲
率半径が上記範囲よりも小さい場合には、噴出孔２１Ａ
の開口縁部において電界集中の緩和効果が充分に期待で
きない。逆に、凸型曲面形状Ｒ１の曲率半径が上記範囲
よりも大きい場合には、噴出孔２１Ａの開口縁部におい
て電界集中の緩和効果が充分に期待できるものの、隣接
して配設される他のガス供給孔２１と干渉する。噴出孔
２１Ａの放電ギャップ側の開口縁部が単に３０度、４５
度、６０度等の面取り（シー面取り部、一般的に記号
「Ｃ」で表示される。）で形成された場合には、角部分
が存在するので、電界集中を緩和することが期待できな
い。凸型曲面形状Ｒ１は例えば凸型曲面形状Ｒ１と反対
の形状を有するドリルによる面取り作業で簡易に形成で
きる。
給孔２１においては、図５に示すように、噴出孔２１Ａ
の放電ギャップ側の開口縁部が凸型曲面形状（アール面
取り部、一般的に記号「Ｒ」で表示される。）Ｒ１で形
成される。本実施形態において、ガス供給孔２１の配列
間隔が２０ｍｍ、噴出孔２１Ａの直径が０. ５−０.７
ｍｍの場合、凸型曲面形状Ｒ１の曲率半径は１. ５−
２. ５ｍｍの範囲に設定される。凸型曲面形状Ｒ１の曲
率半径が上記範囲よりも小さい場合には、噴出孔２１Ａ
の開口縁部において電界集中の緩和効果が充分に期待で
きない。逆に、凸型曲面形状Ｒ１の曲率半径が上記範囲
よりも大きい場合には、噴出孔２１Ａの開口縁部におい
て電界集中の緩和効果が充分に期待できるものの、隣接
して配設される他のガス供給孔２１と干渉する。噴出孔
２１Ａの放電ギャップ側の開口縁部が単に３０度、４５
度、６０度等の面取り（シー面取り部、一般的に記号
「Ｃ」で表示される。）で形成された場合には、角部分
が存在するので、電界集中を緩和することが期待できな
い。凸型曲面形状Ｒ１は例えば凸型曲面形状Ｒ１と反対
の形状を有するドリルによる面取り作業で簡易に形成で
きる。
【００１９】さらに、同様に、上部電極２のガス供給孔
２１においては、図５に示すように、供給孔２１Ｂのガ
ス供給溝２２側の開口縁部が凸型曲面形状Ｒ２で形成さ
れる。本実施形態において、ガス供給孔２１の供給孔２
１Ｂの直径が３. ０−３. ５ｍｍの場合、凸型曲面形状
Ｒ２の曲率半径は１. ５−２. ５ｍｍの範囲に設定され
る。供給孔２１Ｂの開口縁部にも同様に電界集中による
放電現象が発生し、凸型曲面形状Ｒ２により電界集中を
緩和することにより周囲に配設される天板３（図１参
照）の損傷が防止できる。
２１においては、図５に示すように、供給孔２１Ｂのガ
ス供給溝２２側の開口縁部が凸型曲面形状Ｒ２で形成さ
れる。本実施形態において、ガス供給孔２１の供給孔２
１Ｂの直径が３. ０−３. ５ｍｍの場合、凸型曲面形状
Ｒ２の曲率半径は１. ５−２. ５ｍｍの範囲に設定され
る。供給孔２１Ｂの開口縁部にも同様に電界集中による
放電現象が発生し、凸型曲面形状Ｒ２により電界集中を
緩和することにより周囲に配設される天板３（図１参
照）の損傷が防止できる。
【００２０】前記上部電極２のテーパ孔２１Ｃは、エッ
チング用ガス６１の流量の調節が難しくなるので基本的
に曲面形状を有する面取りを行わずに、単なるＣ面取り
で形成される。つまり、テーパ孔２１Ｃは供給孔２１Ｂ
を形成するドリルの先端形状がそのまま残存した形状に
おいて形成される。
チング用ガス６１の流量の調節が難しくなるので基本的
に曲面形状を有する面取りを行わずに、単なるＣ面取り
で形成される。つまり、テーパ孔２１Ｃは供給孔２１Ｂ
を形成するドリルの先端形状がそのまま残存した形状に
おいて形成される。
【００２１】さらに、上部電極２のガス供給溝２２にお
いては、図５にしめすように、底面縁部に凹型曲面形状
Ｒ３が形成される。この凹型曲面形状Ｒ３は、ガス供給
溝２２の底面縁部にダストが堆積されることを防止でき
る。本実施形態において、ガス供給溝２２の溝幅が４.
５−５. ５ｍｍ、溝深さが２. ５−３. ５ｍｍの場合、
凹型曲面形状Ｒ３は１. ０−２. ０ｍｍに設定される。
いては、図５にしめすように、底面縁部に凹型曲面形状
Ｒ３が形成される。この凹型曲面形状Ｒ３は、ガス供給
溝２２の底面縁部にダストが堆積されることを防止でき
る。本実施形態において、ガス供給溝２２の溝幅が４.
５−５. ５ｍｍ、溝深さが２. ５−３. ５ｍｍの場合、
凹型曲面形状Ｒ３は１. ０−２. ０ｍｍに設定される。
【００２２】以上説明したように、プラズマエッチング
装置に配設される上部電極２においては、ガス供給孔２
１の放電ギャップ側の開口縁部を凸型曲面形状Ｒ１で形
成したので、プラズマエッチングの際にガス供給孔２１
の開口縁部に発生する電界集中による異常放電が防止で
きる。この結果、上部電極２においては、表面腐食が防
止でき、ダストの発生が防止できる。
装置に配設される上部電極２においては、ガス供給孔２
１の放電ギャップ側の開口縁部を凸型曲面形状Ｒ１で形
成したので、プラズマエッチングの際にガス供給孔２１
の開口縁部に発生する電界集中による異常放電が防止で
きる。この結果、上部電極２においては、表面腐食が防
止でき、ダストの発生が防止できる。
【００２３】さらに、上部電極２においては、ガス供給
孔２１のガス供給溝２２側の開口縁部を凸型曲面形状Ｒ
２で形成したので、プラズマエッチングの際に前記開口
縁部に発生する電界集中による異常放電が防止できる。
この結果、上部電極２においては、表面腐食が防止でき
るとともに、周囲に配設される部品、例えば天板３の損
傷が防止できる。
孔２１のガス供給溝２２側の開口縁部を凸型曲面形状Ｒ
２で形成したので、プラズマエッチングの際に前記開口
縁部に発生する電界集中による異常放電が防止できる。
この結果、上部電極２においては、表面腐食が防止でき
るとともに、周囲に配設される部品、例えば天板３の損
傷が防止できる。
【００２４】さらに、上部電極２においては、前記ガス
供給溝２２の底面縁部をダストの堆積を防止する凹型曲
面形状Ｒ３で形成したので、表面腐食によって発生した
ダストなどの堆積が防止できる。
供給溝２２の底面縁部をダストの堆積を防止する凹型曲
面形状Ｒ３で形成したので、表面腐食によって発生した
ダストなどの堆積が防止できる。
【００２５】さらに、プラズマエッチング装置において
は、上部電極２の表面腐食を防止し、表面腐食に伴い発
生するダストの発生が防止できるので、被エッチング体
（例えば、半導体ウエーハ）にダストが付着することを
防止し、不良品の発生が減少でき、生産性が向上でき
る。
は、上部電極２の表面腐食を防止し、表面腐食に伴い発
生するダストの発生が防止できるので、被エッチング体
（例えば、半導体ウエーハ）にダストが付着することを
防止し、不良品の発生が減少でき、生産性が向上でき
る。
【００２６】実施形態２ 本実施形態は、８インチサイズを有する上部電極に本発
明を適用した、本発明の第２実施形態である。図６は具
体的な上部電極２の構成を示す平面図、図７は前記上部
電極２の一部断面を有する側面図、図８は前記上部電極
２の底面図、図９は前記上部電極２の要部拡大断面図で
ある。この図６乃至図９に示す上部電極２は、それぞれ
の角部が曲面に面取りされた、ほぼ正方形状の板状部材
で形成される。上部電極２は前述の実施形態１で説明し
た上部電極２と同様に例えばアルミニウム材料で成型さ
れ、表面には硬質アルマイト処理が施される。
明を適用した、本発明の第２実施形態である。図６は具
体的な上部電極２の構成を示す平面図、図７は前記上部
電極２の一部断面を有する側面図、図８は前記上部電極
２の底面図、図９は前記上部電極２の要部拡大断面図で
ある。この図６乃至図９に示す上部電極２は、それぞれ
の角部が曲面に面取りされた、ほぼ正方形状の板状部材
で形成される。上部電極２は前述の実施形態１で説明し
た上部電極２と同様に例えばアルミニウム材料で成型さ
れ、表面には硬質アルマイト処理が施される。
【００２７】図６に示すように、前記上部電極２には平
面形状が円形形状のガス供給溝（ガス供給凹部）２２が
形成される。ガス供給溝２２には規則的に所定間隔にお
いて行列状に複数のガス供給孔２１が配設される。円形
形状のガス供給溝２２には細長い１本のガス供給溝２２
（図６中、右下部分に配設されるガス供給溝２２）が連
接され、この細長いガス供給溝２２はエッチング用ガス
供給装置６に連接されるガス供給溝として使用される。
前記ガス供給溝２２の周囲を取り囲む部分にはエッチン
グ用ガス６１の洩れを防止するシール材２３が配設され
る。
面形状が円形形状のガス供給溝（ガス供給凹部）２２が
形成される。ガス供給溝２２には規則的に所定間隔にお
いて行列状に複数のガス供給孔２１が配設される。円形
形状のガス供給溝２２には細長い１本のガス供給溝２２
（図６中、右下部分に配設されるガス供給溝２２）が連
接され、この細長いガス供給溝２２はエッチング用ガス
供給装置６に連接されるガス供給溝として使用される。
前記ガス供給溝２２の周囲を取り囲む部分にはエッチン
グ用ガス６１の洩れを防止するシール材２３が配設され
る。
【００２８】前記ガス供給溝２２に配設されるガス供給
孔２１は、前述の実施形態１で説明した上部電極２と同
様に、図９に示すように、２つの噴出孔２１Ａ及び供給
孔２１Ｂと、テーパ孔２１Ｃとを備える。ガス供給孔２
１においては、噴出孔２１Ａの放電ギャップ側の開口縁
部が凸型曲面形状Ｒ１で形成される。本実施形態におい
て、ガス供給孔２１の配列間隔が１４−１６ｍｍ、噴出
孔２１Ａの直径が０.４−０. ６ｍｍの場合、凸型曲面
形状Ｒ１の曲率半径は１. ０−２. ０ｍｍの範囲に設定
される。さらに、供給孔２１Ｂのガス供給溝２２側の開
口縁部が凸型曲面形状Ｒ２で形成される。本実施形態に
おいて、供給孔２１Ｂの直径が４. ０−４. ５ｍｍの場
合、凸型曲面形状Ｒ２の曲率半径は１. ０−２. ０ｍｍ
の範囲に設定される。さらに、ガス供給溝２２において
は、図７にしめすように、底面縁部に凹型曲面形状Ｒ３
が形成される。本実施形態において、凹型曲面形状Ｒ３
は３. ０−４. ０ｍｍに設定される。
孔２１は、前述の実施形態１で説明した上部電極２と同
様に、図９に示すように、２つの噴出孔２１Ａ及び供給
孔２１Ｂと、テーパ孔２１Ｃとを備える。ガス供給孔２
１においては、噴出孔２１Ａの放電ギャップ側の開口縁
部が凸型曲面形状Ｒ１で形成される。本実施形態におい
て、ガス供給孔２１の配列間隔が１４−１６ｍｍ、噴出
孔２１Ａの直径が０.４−０. ６ｍｍの場合、凸型曲面
形状Ｒ１の曲率半径は１. ０−２. ０ｍｍの範囲に設定
される。さらに、供給孔２１Ｂのガス供給溝２２側の開
口縁部が凸型曲面形状Ｒ２で形成される。本実施形態に
おいて、供給孔２１Ｂの直径が４. ０−４. ５ｍｍの場
合、凸型曲面形状Ｒ２の曲率半径は１. ０−２. ０ｍｍ
の範囲に設定される。さらに、ガス供給溝２２において
は、図７にしめすように、底面縁部に凹型曲面形状Ｒ３
が形成される。本実施形態において、凹型曲面形状Ｒ３
は３. ０−４. ０ｍｍに設定される。
【００２９】以上説明したように、プラズマエッチング
装置、このプラズマエッチング装置に配設される上部電
極２においては、前述の実施形態１で説明したプラズマ
エッチング装置、上部電極２のそれぞれで得られる作用
効果と同様の作用効果が得られる。
装置、このプラズマエッチング装置に配設される上部電
極２においては、前述の実施形態１で説明したプラズマ
エッチング装置、上部電極２のそれぞれで得られる作用
効果と同様の作用効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】本発明においては、ガス供給孔の開口縁
部において電界集中による異常放電の発生を防止し、局
部的な腐食が防止できる、プラズマエッチング用電極が
提供できる。さらに、本発明においては、ダストの発生
を防止し、不良品の発生が防止できる、プラズマエッチ
ング装置が提供できる。
部において電界集中による異常放電の発生を防止し、局
部的な腐食が防止できる、プラズマエッチング用電極が
提供できる。さらに、本発明においては、ダストの発生
を防止し、不良品の発生が防止できる、プラズマエッチ
ング装置が提供できる。
【図１】 本発明の実施形態１に係るプラズマエッチン
グ装置の概略システム構成図である。
グ装置の概略システム構成図である。
【図２】 前記プラズマエッチング装置に配設される具
体的な上部電極の構成を示す平面図である。
体的な上部電極の構成を示す平面図である。
【図３】 前記上部電極の一部断面を有する側面図であ
る。
る。
【図４】 前記上部電極の底面図である。
【図５】 前記上部電極の要部拡大断面図である。
【図６】 本発明の実施形態２に係るプラズマエッチン
グ装置に配設される具体的な上部電極の構成を示す平面
図である。
グ装置に配設される具体的な上部電極の構成を示す平面
図である。
【図７】 前記上部電極の一部断面を有する側面図であ
る。
る。
【図８】 前記上部電極の底面図である。
【図９】 前記上部電極の要部拡大断面図である。
【符号の説明】 １ チャンバ室、２ 上部電極、２１ ガス供給孔、２
１Ａ 噴出孔、２１Ｂ供給孔、２１Ｃ テーパ孔、２２
ガス供給溝、２３ シール材、３ 天板、４ 下部電
極、５ 被エッチング体、６ エッチング用ガス供給装
置、７ 高周波電源、８ 真空装置、Ｒ１、Ｒ２ 凸型
曲面形状、Ｒ３ 凹型曲面形状。
１Ａ 噴出孔、２１Ｂ供給孔、２１Ｃ テーパ孔、２２
ガス供給溝、２３ シール材、３ 天板、４ 下部電
極、５ 被エッチング体、６ エッチング用ガス供給装
置、７ 高周波電源、８ 真空装置、Ｒ１、Ｒ２ 凸型
曲面形状、Ｒ３ 凹型曲面形状。
フロントページの続き (72)発明者 池田 重幸 東京都板橋区板橋１丁目10番14号 株式 会社東京カソード研究所内 (72)発明者 藤本 成也 東京都板橋区板橋１丁目10番14号 株式 会社東京カソード研究所内 (56)参考文献 特開 平６−204181（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−96987（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−153364（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 C23C 16/507
Claims (4)
- 【請求項１】 対向する電極との間の放電ギャップにプ
ラズマ化されるエッチング用ガスを供給するガス供給孔
を有するプラズマエッチング用電極であって、底面縁部が凹型曲面形状に形成され前記ガス供給孔に連
結し該ガス供給孔へ前記エッチング用ガスを搬流するガ
ス供給溝を備え、 前記ガス供給孔の前記放電ギャップ側の開口縁部は、前
記ガス供給孔の前記放電ギャップ側の孔径に対して第１
の所定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成されてな
り、 前記ガス供給孔の前記ガス供給溝側の開口縁部は、前記
ガス供給孔の前記ガス供給溝側の孔径に対して第２の所
定の割合の曲率半径の凸型曲面形状に形成されてなる プ
ラズマエッチング用電極。 - 【請求項２】 前記第１の所定の割合は、略１．６〜５
倍程度である請求項１に記載のプラズマエッチング用電
極。 - 【請求項３】 前記第２の所定の割合は、略０．２〜
０．９倍程度である請求項１又は２に記載のプラズマエ
ッチング用電極。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のプラズ
マエッチング用電極を備えるプラズマエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09078296A JP3195535B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | プラズマエッチング用電極及びプラズマエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09078296A JP3195535B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | プラズマエッチング用電極及びプラズマエッチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283493A JPH09283493A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3195535B2 true JP3195535B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=14008180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09078296A Expired - Fee Related JP3195535B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | プラズマエッチング用電極及びプラズマエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195535B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10340147B4 (de) | 2002-08-27 | 2014-04-10 | Kyocera Corp. | Trockenätzverfahren und Trockenätzvorrichtung |
| US7556741B2 (en) | 2002-08-28 | 2009-07-07 | Kyocera Corporation | Method for producing a solar cell |
| US7459098B2 (en) | 2002-08-28 | 2008-12-02 | Kyocera Corporation | Dry etching apparatus, dry etching method, and plate and tray used therein |
| JP5150217B2 (ja) * | 2007-11-08 | 2013-02-20 | 東京エレクトロン株式会社 | シャワープレート及び基板処理装置 |
| JP5782293B2 (ja) * | 2011-05-10 | 2015-09-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ生成用電極およびプラズマ処理装置 |
| EP3432691B1 (en) * | 2016-03-14 | 2020-06-24 | Fuji Corporation | Plasma generator |
| CN115410892B (zh) * | 2022-07-22 | 2023-04-14 | 合肥微睿光电科技有限公司 | 一种上部电极、气体扩散器及真空腔室 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP09078296A patent/JP3195535B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09283493A (ja) | 1997-10-31 |
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| JPH0476495B2 (ja) |
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