JP3451410B2 - ドライエッチング方法 - Google Patents

ドライエッチング方法

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JP3451410B2
JP3451410B2 JP24373194A JP24373194A JP3451410B2 JP 3451410 B2 JP3451410 B2 JP 3451410B2 JP 24373194 A JP24373194 A JP 24373194A JP 24373194 A JP24373194 A JP 24373194A JP 3451410 B2 JP3451410 B2 JP 3451410B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
等で用いられるドライエッチング方法、特に、ドライエ
ッチング工程中に被加工物であるウェーハの裏面をガス
冷却するドライエッチング方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、ドライエッチング工程中に被加
工物であるウェーハの裏面をガス冷却するドライエッチ
ング方法においては、ドライエッチング工程中のウェー
ハ裏面の圧力は、冷却するためのガスをウェーハの裏面
に流過させるため、プロセスチャンバー内の圧力より高
く、エッチングが終了してウェーハがステージから離れ
る瞬間までその状態が保たれていた。また、ドライエッ
チング工程の待機時(装置アイドリング時)は、ウェー
ハの裏面を冷却するためのガスを供給するガスラインに
はガスが流れていない状態になっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため、ドライエッ
チング工程が終了して被加工物であるウェーハがステー
ジから離れる瞬間に、ウェーハ裏面に存在していたパー
ティクルがプロセスチャンバー内に飛散することがあっ
た。
【0004】また、ドライエッチング工程の待機時(装
置アイドリング時)に、ウェーハ裏面を冷却するための
ガスの供給を停止していたため、エッチング工程中に発
生した反応生成物が、ウェーハ裏面を冷却するためのガ
スを供給するラインに付着し、この付着物がパーティク
ルとなって、エッチング工程が終了してウェーハがステ
ージから離れる瞬間に、プロセスチャンバー内に飛散す
ることがあった。
【0005】このようにプロセスチャンバー内に飛散し
たパーティクルがウェーハの表面に付着あるいは吸着さ
れると、ウェーハ表面のエッチングの均一性に悪影響を
与えるという問題を生じていた。本発明は、上記の点に
鑑み、ウェーハ裏面のパーティクルのウェーハ表面への
付着、エッチング反応生成物のウェーハ裏面冷却用ガス
ラインへの付着を防止する手段を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に依るドライエッ
チング方法に於いては、 (1) 表面に複数の孔が開口されたステージにウェーハを載置
してドライエッチングを行なう工程中にウェーハ裏面を
ガス冷却するドライエッチング方法に於いて、ドライエ
ッチング工程の待機時には前記複数の全ての孔からウェ
ーハ裏面を冷却するためのガスを断続的に供給してプロ
セスチャンバー内に導入しつつ該プロセスチャンバー内
を排気することを特徴とするか、或いは、
【0007】(2) 表面に複数の孔が開口されたステージにウェーハを載置
してドライエッチングを行なう工程中にウェーハ裏面を
ガス冷却するドライエッチング方法に於いて、ドライエ
ッチング工程の待機時には前記複数の全ての孔からウェ
ーハ裏面を冷却するためのガスを断続的に供給してプロ
セスチャンバー内に導入しつつ該プロセスチャンバー内
を排気することを特徴とするか、或いは、
【0008】(3) 前記(1)或いは(2)に於いて、ウェーハ裏面をガス
冷却するガスが不活性ガスであることを特徴とするか、
或いは、
【0009】(4) 前記(1)或いは(2)に於いて、ウェーハ裏面をガス
冷却するガスが窒素ガスであることを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明の、ドライエッチング工程中にウェーハ
裏面を不活性ガス、窒素ガス等によって冷却するドライ
エッチング方法において、ドライエッチングが終了して
ウェーハがステージから離れる前に、ウェーハ裏面の圧
力をプロセスチャンバー内の圧力と同程度、もしくはそ
れより高真空にすると、ウェーハの裏面に付着していた
パーティクルが圧力差によってプロセスチャンバー内に
飛散されることを防ぐことができる。
【0011】また、ドライエッチング工程中にウェーハ
裏面をガス冷却するドライエッチング方法において、ド
ライエッチング工程の待機時に、ウェーハの裏面を冷却
するためのガスを連続的、あるいは断続的にプロセスチ
ャンバー内に導入しつつ、プロセスチャンバー内を排気
することによって、エッチング工程中に発生した反応生
成物が、ウェーハ裏面を冷却するためのガスを供給する
ラインに付着するのを防ぐことができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (第1実施例)図1は、第1実施例のドライエッチング
方法の説明図である。この図において、1はプロセスチ
ャンバー、2は反応ガス導入管、3は排気ライン、4は
ステージ、5はウェーハ、6,7は自動開閉バルブ、8
は冷却ガス圧自動制御バルブ、9,91 ,911,912
2 ,921,9211 ,9212 ,922は冷却ガスラインで
ある。
【0013】この実施例のドライエッチング方法を実施
する装置においては、反応ガス導入管2と排気ライン3
を有するプロセスチャンバー1の中に、ウェーハ5を保
持するためのステージ4が設置され、冷却ガス源(図示
されていない)は、冷却ガスライン9→冷却ガスライン
1 →自動開閉バルブ6→冷却ガスライン911&冷却ガ
スライン912を経てステージ4の表面の外側の円周に沿
って開口する16個の孔に導かれ、ステージ4の表面の
内側の円周に沿って開口する16個の孔は、冷却ガスラ
イン9211 &冷却ガスライン9212 →冷却ガスライン9
21→ウェーハの裏面圧力を調整するための冷却ガス圧自
動制御バルブ8→冷却ガスライン922を経て排気ライン
3に導かれている。また、冷却ガス圧自動制御バルブ8
の上流と冷却ガスライン9の間は、冷却ガスライン92
と自動開閉バルブ7によって接続されている。
【0014】このドライエッチング装置によってエッチ
ングする場合は、自動開閉バルブ6を開き、自動開閉バ
ルブ7を閉じて、反応ガス導入管2からプロセスチャン
バー1の中に反応ガスを導入し、排気ライン3から排出
する反応ガスをプロセスチャンバー1内で高周波電界に
よってプラズマ化し、ステージ4の上に保持されたウェ
ーハ5をドライエッチングする工程において、冷却ガス
源から供給される冷却ガスを、冷却ガスライン9→冷却
ガスライン91 →自動開閉バルブ6→冷却ガスライン9
11&冷却ガスライン912を経てステージ4の表面の外側
の円周に沿って開口する16個の孔に導き、ウェーハ5
の裏面を冷却した冷却ガスは、ステージ4の表面の内側
の円周に沿って開口する16個の孔から冷却ガスライン
211 &冷却ガスライン9212 →冷却ガスライン921
冷却ガス圧自動制御バルブ8→冷却ガスライン922を経
て排気ライン3に排出する。
【0015】そして、ドライエッチング工程が終了して
ウェーハがステージから離れる前に、自動開閉バルブ6
を絞るか閉じ、また、冷却ガス圧自動制御バルブ8を開
いたまま、あるいは、より開くことによって、ウェーハ
裏面の圧力をプロセスチャンバー内の圧力と同程度、も
しくはそれより高真空にする。
【0016】このように、ドライエッチングが終了して
ウェーハがステージから離れる前にウェーハ裏面の圧力
をプロセスチャンバー内の圧力と同程度、もしくは、そ
れより高真空にすれば、ウェーハの裏面に付着していた
パーティクルが排気ライン3から排出され、プロセスチ
ャンバー内に飛散されるを防ぐことができる。なお、
冷却ガスとして不活性ガスまたは窒素ガスを用いると、
エッチング工程におけるステージの設定温度、チャンバ
ー内壁の設定温度で化学的に安定な状態を保つことがで
きる。 ところで、第1実施例では、ドライエッチングを
実施する場合のみを説明しているが、ドライエッチング
工程中にはウェーハをセットした場合などでエッチング
を実施していない時間帯があり、それを待機時と呼んで
いる。 第1実施例の説明に見られる通り、ウェーハを載
置するステージの表面に形成された孔を冷却ガスの供給
と排気の両方に用いているのであるが、そのようにした
場合、待機時には、排気系統の孔及び該孔に連なるガス
ラインにエッチングを行なった際に発生した反応生成物
が付着し、延いては自動開閉バルブにも付着して正確な
作動が妨げられる場合が起こり、ウェーハをステージ表
面に引き付ける動作をさせることもできない状態が発生
することがある。そこで、待機時には、次に説明する第
2実施例に依ることが不可欠となる。
【0017】(第2実施例)図2は、第2実施例のドラ
イエッチング方法の説明図である。この図において、1
はプロセスチャンバー、2は反応ガス導入管、3は排気
ライン、4はステージ、6,7は自動開閉バルブ、8は
冷却ガス圧自動制御バルブ、9,91 ,911,912,9
2 ,921,9211 ,9212 ,922は冷却ガスラインであ
る。
【0018】この実施例は、ドライエッチング工程の待
機時(エッチング装置のアイドリング時あるいはスタン
バイ時と呼ばれている)における冷却ガスの流路制御に
関するものであり、この実施例のドライエッチング方法
を実施する装置は、第1実施例において説明したものと
同じである。
【0019】このドライエッチング装置によってエッチ
ング工程の待機時は、自動開閉バルブ6と自動開閉バル
ブ7を開き、冷却ガス圧自動制御バルブ8を閉じ、冷却
ガス源から供給される冷却ガスを、冷却ガスライン9→
冷却ガスライン91 →自動開閉バルブ6→冷却ガスライ
ン911&冷却ガスライン912を経てステージ4の表面の
外側の円周に沿って開口する16個の孔に導き、また、
冷却ガス源から供給される冷却ガスを、冷却ガスライン
9→冷却ガスライン92 →自動開閉バルブ7→冷却ガス
ライン921→冷却ガスライン9211 &冷却ガスライン9
212 を経てステージ4の表面の内側の円周に沿って開口
する16個の孔に導く。なお、冷却ガスの供給は連続的
であっても、断続的であってもよく、断続的に供給する
場合は、冷却ガスを節減することができる。
【0020】このように、ドライエッチング工程の待機
時(エッチング装置のアイドリング時)に、ステージ4
の表面の外側の円周に沿って開口する16個の孔および
内側の円周に沿って開口する16個の孔から冷却ガスを
放出し、排気ライン3から排出すると、ドライエッチン
グ工程中に発生した反応生成物が排気ライン3から排出
され、ウェーハ裏面を冷却するためのガスを供給するラ
インに付着するのを防ぐことができる。なお、冷却ガス
ラインのパージ用ガスとして不活性ガスまたは窒素ガス
を用いると、エッチング工程におけるステージの設定温
度、チャンバー内壁の設定温度で化学的に安定な状態を
保つ。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
プロセスチャンバー内において、ウェーハ裏面から発生
するパーティクルを抑制でき、それによる歩留り低下の
防止に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のドライエッチング方法の説明図で
ある。
【図2】第2実施例のドライエッチング方法の説明図で
ある。
【符号の説明】
1 プロセスチャンバー 2 反応ガス導入管 3 排気ライン 4 ステージ 5 ウェーハ 6,7 自動開閉バルブ 8 冷却ガス圧自動制御バルブ 9,91 ,911,912,92 ,921,9211 ,9212
22 冷却ガスライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−244144(JP,A) 特開 平6−158361(JP,A) 特開 平5−152224(JP,A) 特開 平3−48421(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 C23F 4/00 H01L 21/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に複数の孔が開口されたステージにウ
    ェーハを載置してドライエッチングを行なう工程中にウ
    ェーハ裏面をガス冷却するドライエッチング方法に於い
    て、 ドライエッチング工程の待機時には前記複数の全ての孔
    からウェーハ裏面を冷却するためのガスを供給してプロ
    セスチャンバー内に導入しつつ該プロセスチャンバー内
    を排気すること を特徴とするドライエッチング方法。
  2. 【請求項2】表面に複数の孔が開口されたステージにウ
    ェーハを載置してドライエッチングを行なう工程中にウ
    ェーハ裏面をガス冷却するドライエッチング方法に於い
    て、 ドライエッチング工程の待機時には前記複数の全ての孔
    からウェーハ裏面を冷却するためのガスを断続的に供給
    してプロセスチャンバー内に導入しつつ該プロセスチャ
    ンバー内を排気すること を特徴とするドライエッチング
    方法。
  3. 【請求項3】ェーハ裏面をガス冷却するガスが不活性
    ガスであることを特徴とする請求項1或いは2記載の
    ライエッチング方法。
  4. 【請求項4】ェーハ裏面をガス冷却するガスが窒素ガ
    スであることを特徴とする請求項1或いは2記載のドラ
    イエッチング方法。
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