JP4368615B2 - Local dry etching method - Google Patents

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道彦 柳澤
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハの数値制御ドライエッチング加工におけるエッジロールオフを改善し、エッジエクスクルージョンを小さくするための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体ウェハ表面を平坦化するための一つの加工方法として局所ドライエッチング法が知られている。局所ドライエッチング法では、プラズマによって発生した活性種ガスをノズルから噴出させながら、噴出した活性種ガスを半導体ウェハの表面に吹きつける。シリコン等は活性種ガスと反応して気体化合物となって除去されるため、半導体ウェハの表面材料が除肉される。このとき、ノズルを半導体ウェハ表面に沿って相対運動させると、その速度に応じて表面から除去する除肉量を制御することができる。上記相対運動は通常スキャニングによって行われ、予め得られている半導体ウェハの表面凹凸に対応したスキャニングピッチが定められ、スキャニング速度を制御することにより半導体ウェハの表面が平坦化加工される。このための装置は、局所ドライエッチング装置といい、通常、これら運動は数値制御で制御される。
【0003】
半導体ウェハは、略円板状の板体であって、その周囲全周の表裏にベベル面が形成されており、ベベル面の内側の平坦部の一部が配線パターン形成面となる。図1は半導体ウェハの周囲の部分拡大断面図である。エッジロールオフAは、配線パターン形成用の平坦面Pとベベル面Bとの境界部近傍において、平坦面Pの高さが本来よりも低く、あたかもなで肩のように落ちている状態のことを言う。エッジロールオフAは、局所ドライエッチング工程の前にあるポリシング工程において発生することが多い。
【0004】
局所ドライエッチング装置には、各半導体ウェハの平坦部中央側の凹凸とともにエッジロールオフAの情報を含んだ情報が与えられ、これに基づいて局所ドライエッチングが行われるが、エッジロールオフA部では厚みの変化が急峻であるため、この部分とその内側部分とにおけるスキャニング速度の差が非常に大きくなる。なお、局所ドライエッチングで除去する凹凸はナノメータレベルのものであり、上記「急峻」とは、これに比べて急峻であるという意味である。
【0005】
図2は、従来のドライエッチング加工において、エッジロールオフ部を無くす(平坦にする)ために必要な取代aの変化と実際に装置が対応できる取代bの変化を示すグラフである。この図に示されるように、必要とされる取代aの変化のようにはスキャニング速度を変化させることができないため、エッジロールオフAの除肉量を少なくすることができず、局所ドライエッチングによってはエッジロールオフAを充分に除去することができない。なお、局所ドライエッチングの対象にベベル面B自体は含まれない。
【0006】
近年、半導体の歩留まり向上のため、平坦部Pにはできるだけ多くの配線パターンを形成することが望まれるところであるが、エッジロールオフAについては上述のようにこれを無くすような局所ドライエッチング加工をすることができないため、配線パターンを形成することができない領域、つまり、エッジエクスクルージョンEを少なくすることができなかった。
【0007】
【特許文献1】
特開平04−246184号公報
【特許文献2】
特開平09−022934号公報
【特許文献3】
特開平09−027482号公報
【特許文献4】
特開平11−260806号公報
【特許文献5】
特開2000−36488号公報
【特許文献6】
特開2002−231700号公報
【特許文献7】
特開2002−252210号公報
【特許文献8】
特開2002−299321号公報
【非特許文献1】
柳澤 道彦、「シリコンウェハーの数値制御ドライ平坦化加工」、砥粒加工学会誌、平成12年10月、第44巻、第10号、p437−440
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑み、局所ドライエッチングにおいて簡単な治具であるガス流コントローラを用いて、上記エッジロールオフを除去することによりエッジエクスクルージョンを少なくすることができる局所ドライエッチング方法を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、本願発明の解決手段は、真空チャンバー内において、ノズルから半導体ウェハ表面に活性種ガスを吹き付けながら半導体ウェハの表面に沿って上記ノズルと半導体ウェハとを相対的に送ることによって半導体ウェハの表面を加工する局所ドライエッチング方法において、半導体ウェハを納めることができる内壁面を備えたウェハ穴と、上記ウェハ穴の一端に設けられ、ウェハ穴内に向かってオーバーハングしており、上記ウェハ穴に納めた半導体ウェハの上面との間にクリアランスを有する内側フランジ部とを備えたガス流コントローラで上記半導体ウェハを覆うことにより、上記半導体ウェハのエッジロールオフ部へ流れ込む活性種ガスの流量を減少させ、エッジロールオフ部の除肉量を他の部分の除肉量と比べて抑制することを特徴とする局所ドライエッチング方法である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、局所ドライエッチング装置1及びガス流コントローラ6の一実施形態によって説明する。図3は、本発明の実施形態の一例である局所ドライエッチング装置1の概要を説明するための模式図である。局所ドライエッチング装置1は、真空チャンバー11、真空チャンバー11内にはウェハテーブル12を備えており、ウェハテーブル12は、半導体ウェハWをその静電吸着装置(不図示)によって載置固定する。ウェハテーブル12はX軸送り装置121、Y軸送り装置122及びZ軸送り装置123によって支持されており、不図示の送り制御ユニットによってX、Y、Zの各軸方向に数値制御送りされる。
【0013】
真空チャンバー11内にはノズル13が開口しており、このノズル13からは活性種ガスが吹き出される。真空チャンバー11の外側でノズル13の中間部には活性種ガス発生装置14が設けられている。不図示のマイクロ波発生装置で作られたマイクロ波が活性種ガス発生装置14内においてノズル13の中間部に照射される。
【0014】
ノズル13の上端はパイプ16を介してガスボンベ151、152に結合されている。各ガスボンベの出口近傍にはバルブ153、154が設けられており、これらのバルブを開閉することにより、任意のボンベ内のガスをノズル13の上端に供給することができる。各ボンベ内には、活性種の元になるSFガス、NFガス、CFガス等、が充填されている。
【0015】
真空チャンバー11には半導体ウェハを左側の搬入チャンバー2から搬入するための扉171、及び真空チャンバー11内においてエッチングが済んだ半導体ウェハを右側の搬出チャンバー3に搬出するための扉172が設けられている。真空チャンバー11は真空ポンプ(不図示)が接続されており内部を真空(減圧)にするとともにそれぞれに最適な真空度に調整可能となっている。
【0016】
ウェハテーブル12上には、ガス流コントローラ6が設けられている。ガス流コントローラ6は、ガス流コントローラ本体61とガス流コントローラ本体61を上下動させるための駆動装置62を備えている。駆動装置62にはピストンシリンダー機構、ねじ送り機構、カム送り機構等任意の機構を使用することができる。
【0017】
図4は、ガス流コントローラ本体61の概要を説明するための断面図である。ガス流コントローラ本体61は、アルミニウムやマグネシウムまたはこれらの化合物を材料とし、薄い円形の外形を有しているが外形は任意である。ガス流コントローラ本体61には半導体ウェハWが納まるような円筒状の内壁面612を備えたウェハ穴613が形成されており、このウェハ穴613の上面側(上部側)からはこのウェハ穴613内に向かって伸びる内側フランジ部614が設けられている。ウェハ穴613は、半導体ウェハWの厚さよりも深く、上記内側フランジ部614との間にクリアランスを有している。内側フランジ部614は、半導体ウェハWの上面にオーバーハングするように穴617を有している。ガス流コントローラ本体61に設けられた別の孔616は駆動装置62にガス流コントローラ本体61を結合するための取付穴(例えば、ねじ穴)である。
【0018】
以下、動作、作用を説明する。真空チャンバー11、搬入チャンバー2、及び、搬出チャンバー3内は予め所定の真空度に減圧されて等圧になっているものとする。ガス流コントローラ6の駆動装置62を駆動して、半導体ウェハを支持固定しているガス流コントローラ本体61を上方に押し上る。このとき、半導体ウェハWは、ウェハテーブル12上に残される。扉172を開放して、不図示搬送装置によって処理加工の終わった半導体ウェハWを把持し、搬出チャンバー3内に納める。扉172を閉鎖する。
【0019】
次いで、扉171を開放し、不図示搬送装置が搬入チャンバー2から新しい半導体ウェハWを真空チャンバー11内に搬入し、ウェハテーブル12上に載置し、静電吸着装置により吸着把持する。扉171を閉鎖する。駆動装置62が動作し、新たにウェハテーブル12上に載置された半導体ウェハW上にガス流コントローラ本体61を下ろす。半導体ウェハWはガス流コントローラ本体61のウェハ穴613内に嵌入し、内側フランジ部614がウェハ上面の周囲をオーバーハングするように覆う。
【0020】
バルブ153あるいはバルブ154が開放され、ガスボンベ151あるいはガスボンベ152内の元のガスはパイプ16を通って、ノズル13の上部に流入する。不図示マイクロ波発生装置からマイクロ波が照射されることにより、活性種ガス発生装置14内では、ノズル13内のガスがプラズマ化され、活性種ガスが発生する。活性種ガスは下方に流下し、ノズル13の先端から噴出する。噴出した活性種ガスが半導体ウェハWの表面に向かって吹き付けられる。
【0021】
同時に、ウェハテーブル12は、Z軸送り装置123によって所定の高さ位置まで送られ、その後、X軸送り装置121及びY軸送り装置122によってスキャニングピッチ分のピッチ送りとその間のスキャニング送りが与えられる。スキャニングピッチは、予め測定されている半導体ウェハ上面の表面凹凸に対応して計算された一定値であり、スキャニング送り速度は、この凹凸に対応して計算された場所毎に異なる速度である。これらの運動は、不図示の数値制御装置によって制御される。ノズル13から噴出する活性種ガスが半導体ウェハWの表面をスキャニングすることになり、これにより、表面の凹凸が除去されるとともに所定の厚さに除肉される。半導体ウェハWの処理が済むと上述のようにして搬出チャンバー3に搬送される。
【0022】
全体の動作は以上のようであるが、内側フランジ部614がオーバーハングしているため、半導体ウェハWの周縁部近傍をスキャンニングするとき、活性種ガスの流れが内側フランジ部614の影響を受けることになる。これによりエッジロールオフ部へ流れ込む活性種ガスの流量が他に比べて極端に少なくなる。このため、エッジロールオフ部からの除肉量は他の部分と比べて大幅に抑制される。この結果、エッジロールオフ部の取代については、図2のaに示すような必要な取代に近い非常に小さな除肉量にすることができる。
【0023】
内側フランジ部614のオーバーハング量d及び内側フランジ部614と半導体ウェハW上面とのクリアランスhは実験によって決定する。図5、図6は、それぞれ、エッジロールオフ部のある点においてオーバーハング量dと除肉量抑制率との関係及びクリアランスと除肉量抑制率との関係の一つの例を示したグラフである。
【0024】
これらのグラフから、内側フランジ部614のオーバーハング量dを大きくすると、エッジロールオフ部へ到達する活性種ガスの量が減るため、除肉量抑制率が上昇していることと、クリアランスhを小さくすると、この空間の圧力が上昇して活性種ガスが侵入しにくくなるため、除肉量抑制率が上昇することがわかる。内側フランジ部614のオーバーハングdの量は、0.5mm乃至3.0mmの範囲、内側フランジ部614と半導体ウェハWの上面との間のクリアランスhの量は0.1mm乃至1.0mmの範囲で選ぶことが好適である。
【0025】
このように、ガス流コントローラは、半導体ウェハを納めることができる内壁面を備えたウェハ穴と、ウェハ穴の一端に設けられ、ウェハ穴内に向かってオーバーハングしており、ウェハ穴に納めた半導体ウェハの上面との間にクリアランスを有する内側フランジ部とを備えており、局所ドライエッチングにおいて、このガス流コントローラによってエッジロールオフ部の除肉量が抑制され、半導体ウェハのエッジエクスクルージョンを少なくすることができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明のガス流コントローラによれば、エッジロールオフ部へ流れ込む活性種ガスの流量を他の部分に比べて極端に少なくできるので、エッジロールオフ部の除肉量が抑制され、半導体ウェハのエッジエクスクルージョンを少なくすることができるという効果を奏する。また、このガス流コントローラは構造が簡単であり、これまでの装置に大がかりな改造を加える必要がないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体ウェハの周囲の部分拡大断面図であって、エッジロールオフを説明するための説明図である。
【図2】従来のドライエッチング加工において、エッジロールオフ部を無くす(平坦にする)ために必要な取代aの変化と実際に装置が対応できる取代bの変化を示すグラフである。
【図3】本発明の実施形態の一例である局所ドライエッチング装置の概要を説明するための模式図である。
【図4】ガス流コントローラ本体61の概要を説明するための断面図である。
【図5】エッジロールオフ部のある点においてオーバーハング量dと除肉量抑制率との関係の一つの例を示したグラフである。
【図6】エッジロールオフ部のある点においてクリアランスと除肉量抑制率との関係の一つの例を示したグラフである。
【符号の説明】
1 局所ドライエッチング装置
11 真空チャンバー
12 ウェハーテーブル
121 X軸送り装置
122 Y軸送り装置
123 Z軸送り装置
13 ノズル
14 活性種ガス発生装置
151、152 ガスボンベ
153、154 バルブ
16 パイプ
171、172 扉
2 搬入チャンバー
3 搬出チャンバー
6 ガス流コントローラ
61 ガス流コントローラ本体
612 内壁面
613 ウェハ穴
614 内側フランジ部
616 孔
617 穴
62 駆動装置
A エッジロールオフ
B ベベル面
E エッジエクスクルージョン
P 平坦部、平坦面
W 半導体ウェハ
d オーバーハング量
h クリアランス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for improving edge roll-off and reducing edge exclusion in numerically controlled dry etching processing of a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a local dry etching method is known as one processing method for flattening the surface of a semiconductor wafer. In the local dry etching method, the activated species gas generated by plasma is ejected from the nozzle, and the ejected activated species gas is sprayed on the surface of the semiconductor wafer. Since silicon or the like reacts with the active species gas and is removed as a gaseous compound, the surface material of the semiconductor wafer is thinned. At this time, when the nozzle is relatively moved along the surface of the semiconductor wafer, the amount of thinning removed from the surface can be controlled according to the speed. The relative movement is usually performed by scanning, a scanning pitch corresponding to the surface irregularities of the semiconductor wafer obtained in advance is determined, and the surface of the semiconductor wafer is planarized by controlling the scanning speed. An apparatus for this purpose is called a local dry etching apparatus, and these movements are usually controlled by numerical control.
[0003]
The semiconductor wafer is a substantially disk-shaped plate body, and a bevel surface is formed on the front and back of the entire periphery of the semiconductor wafer, and a part of a flat portion inside the bevel surface is a wiring pattern forming surface. FIG. 1 is a partially enlarged sectional view around a semiconductor wafer. The edge roll-off A refers to a state in which the height of the flat surface P is lower than the original and falls like a shoulder in the vicinity of the boundary between the flat surface P for forming the wiring pattern and the bevel surface B. . Edge roll-off A often occurs in a polishing process prior to a local dry etching process.
[0004]
The local dry etching apparatus is provided with information including edge roll-off A information along with unevenness on the center side of the flat portion of each semiconductor wafer, and local dry etching is performed based on this information. Since the change in thickness is steep, the difference in scanning speed between this part and the inner part thereof becomes very large. Note that the unevenness to be removed by local dry etching is at the nanometer level, and the above “steepness” means that it is sharper than this.
[0005]
FIG. 2 is a graph showing a change in machining allowance a necessary for eliminating (flattening) the edge roll-off portion in a conventional dry etching process and a change in machining allowance b that can be actually handled by the apparatus. As shown in this figure, since the scanning speed cannot be changed as in the required change in the machining allowance a, the amount of thinning of the edge roll-off A cannot be reduced. Cannot sufficiently remove the edge roll-off A. Note that the bevel surface B itself is not included in the target of local dry etching.
[0006]
In recent years, in order to improve the yield of semiconductors, it is desired to form as many wiring patterns as possible on the flat portion P. However, the edge roll-off A is subjected to local dry etching processing to eliminate this as described above. Therefore, the area where the wiring pattern cannot be formed, that is, the edge exclusion E cannot be reduced.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 04-246184 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-022934 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-027482 [Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-260806 [Patent Document 5]
JP 2000-36488 A [Patent Document 6]
JP 2002-231700 A [Patent Document 7]
JP 2002-252210 A [Patent Document 8]
JP 2002-299321 A [Non-Patent Document 1]
Michihiko Yanagisawa, “Numerically controlled dry planarization of silicon wafers”, Journal of the Abrasive Processing Society, October 2000, Vol. 44, No. 10, p437-440
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, the present invention provides a local dry etching method capable of reducing edge exclusion by removing the edge roll-off using a gas flow controller which is a simple jig in local dry etching . The issue is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the following means. That is, solutions of the present invention, in a vacuum chamber, a semiconductor wafer by Rukoto sending relatively the said nozzle and the semiconductor wafer along the surface of the semiconductor wafer while blowing activated species gas from a nozzle surface of a semiconductor wafer In the local dry etching method for processing the surface, a wafer hole having an inner wall surface that can accommodate a semiconductor wafer, and one end of the wafer hole are overhanging into the wafer hole, By covering the semiconductor wafer with a gas flow controller having an inner flange portion having a clearance between the upper surface of the stored semiconductor wafer, the flow rate of the activated species gas flowing into the edge roll-off portion of the semiconductor wafer is reduced. , inhibiting than the thinned amount of the edge roll-off section and cutout of the other part Is a local dry etching method characterized.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described using an embodiment of the local dry etching apparatus 1 and the gas flow controller 6. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the outline of the local dry etching apparatus 1 which is an example of the embodiment of the present invention. The local dry etching apparatus 1 includes a vacuum chamber 11 and a wafer table 12 in the vacuum chamber 11, and the wafer table 12 places and fixes the semiconductor wafer W by an electrostatic chuck (not shown). The wafer table 12 is supported by an X-axis feeding device 121, a Y-axis feeding device 122, and a Z-axis feeding device 123, and is numerically controlled in the X, Y, and Z axis directions by a feed control unit (not shown).
[0013]
A nozzle 13 is opened in the vacuum chamber 11, and activated species gas is blown out from the nozzle 13. An active species gas generator 14 is provided outside the vacuum chamber 11 and in the middle of the nozzle 13. A microwave produced by a microwave generator (not shown) is irradiated to an intermediate portion of the nozzle 13 in the active species gas generator 14.
[0014]
The upper end of the nozzle 13 is coupled to gas cylinders 151 and 152 through a pipe 16. Valves 153 and 154 are provided in the vicinity of the outlets of the gas cylinders. By opening and closing these valves, gas in an arbitrary cylinder can be supplied to the upper end of the nozzle 13. Each cylinder is filled with SF 6 gas, NF 3 gas, CF 4 gas, or the like, which is a source of active species.
[0015]
The vacuum chamber 11 is provided with a door 171 for carrying a semiconductor wafer from the left carry-in chamber 2 and a door 172 for carrying the semiconductor wafer etched in the vacuum chamber 11 to the right carry-out chamber 3. Yes. A vacuum pump (not shown) is connected to the vacuum chamber 11 so that the inside is evacuated (reduced pressure) and can be adjusted to an optimum degree of vacuum.
[0016]
A gas flow controller 6 is provided on the wafer table 12. The gas flow controller 6 includes a gas flow controller main body 61 and a driving device 62 for moving the gas flow controller main body 61 up and down. An arbitrary mechanism such as a piston cylinder mechanism, a screw feed mechanism, and a cam feed mechanism can be used for the drive device 62.
[0017]
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an outline of the gas flow controller main body 61. The gas flow controller main body 61 is made of aluminum, magnesium, or a compound thereof and has a thin circular outer shape, but the outer shape is arbitrary. A wafer hole 613 having a cylindrical inner wall surface 612 for accommodating the semiconductor wafer W is formed in the gas flow controller main body 61. From the upper surface side (upper side) of the wafer hole 613, the inside of the wafer hole 613 is formed. An inner flange portion 614 extending toward is provided. The wafer hole 613 is deeper than the thickness of the semiconductor wafer W, and has a clearance with the inner flange portion 614. The inner flange portion 614 has a hole 617 so as to overhang the upper surface of the semiconductor wafer W. Another hole 616 provided in the gas flow controller main body 61 is a mounting hole (for example, a screw hole) for coupling the gas flow controller main body 61 to the driving device 62.
[0018]
The operation and action will be described below. The vacuum chamber 11, the carry-in chamber 2, and the carry-out chamber 3 are preliminarily depressurized to a predetermined degree of vacuum and become equal pressure. The driving device 62 of the gas flow controller 6 is driven to push up the gas flow controller main body 61 that supports and fixes the semiconductor wafer. At this time, the semiconductor wafer W is left on the wafer table 12. The door 172 is opened, and the semiconductor wafer W that has been processed is gripped by a transfer device (not shown) and placed in the carry-out chamber 3. The door 172 is closed.
[0019]
Next, the door 171 is opened, and a transfer device (not shown) carries a new semiconductor wafer W from the carry-in chamber 2 into the vacuum chamber 11, places it on the wafer table 12, and sucks and holds it by an electrostatic chuck. The door 171 is closed. The driving device 62 operates to lower the gas flow controller main body 61 onto the semiconductor wafer W newly placed on the wafer table 12. The semiconductor wafer W is fitted into the wafer hole 613 of the gas flow controller main body 61, and the inner flange portion 614 covers the periphery of the upper surface of the wafer so as to overhang.
[0020]
The valve 153 or the valve 154 is opened, and the original gas in the gas cylinder 151 or the gas cylinder 152 flows into the upper portion of the nozzle 13 through the pipe 16. By irradiation with microwaves from a microwave generator (not shown), the gas in the nozzle 13 is turned into plasma in the active species gas generator 14 to generate active species gas. The activated species gas flows downward and is ejected from the tip of the nozzle 13. The activated species gas ejected is sprayed toward the surface of the semiconductor wafer W.
[0021]
At the same time, the wafer table 12 is sent to a predetermined height position by the Z-axis feeding device 123, and thereafter, the X-axis feeding device 121 and the Y-axis feeding device 122 are given a pitch feed corresponding to the scanning pitch and a scanning feed therebetween. . The scanning pitch is a constant value calculated corresponding to the surface unevenness of the upper surface of the semiconductor wafer, which is measured in advance, and the scanning feed speed is a different speed for each place calculated corresponding to the unevenness. These movements are controlled by a numerical control device (not shown). The activated species gas ejected from the nozzle 13 scans the surface of the semiconductor wafer W, whereby the surface irregularities are removed and the thickness is reduced to a predetermined thickness. When the processing of the semiconductor wafer W is completed, it is transferred to the carry-out chamber 3 as described above.
[0022]
Although the overall operation is as described above, the flow of the activated species gas is affected by the inner flange portion 614 when scanning the vicinity of the peripheral portion of the semiconductor wafer W because the inner flange portion 614 is overhanging. It will be. As a result, the flow rate of the activated species gas flowing into the edge roll-off portion is extremely reduced as compared with the others. For this reason, the amount of thinning from the edge roll-off portion is greatly suppressed as compared with other portions. As a result, regarding the machining allowance of the edge roll-off portion, it is possible to reduce the thickness to a very small amount close to the necessary machining allowance as shown in FIG.
[0023]
The overhang amount d of the inner flange portion 614 and the clearance h between the inner flange portion 614 and the upper surface of the semiconductor wafer W are determined by experiments. FIG. 5 and FIG. 6 are graphs showing one example of the relationship between the overhang amount d and the removal rate suppression rate and the relationship between the clearance and the removal rate suppression rate at a certain point of the edge roll-off part, respectively. is there.
[0024]
From these graphs, when the overhang amount d of the inner flange portion 614 is increased, the amount of active species gas that reaches the edge roll-off portion is reduced, and therefore the rate of removal of the metal removal is increased and the clearance h is increased. If it is made smaller, the pressure in this space will rise and it will become difficult for the active species gas to enter, and it will be understood that the rate of removal of the metal removal increases. The amount of the overhang d of the inner flange portion 614 is in the range of 0.5 mm to 3.0 mm, and the amount of the clearance h between the inner flange portion 614 and the upper surface of the semiconductor wafer W is in the range of 0.1 mm to 1.0 mm. Is preferable.
[0025]
In this way, the gas flow controller is provided at the wafer hole with the inner wall surface that can accommodate the semiconductor wafer, and at one end of the wafer hole, and is overhanging toward the inside of the wafer hole. An internal flange portion having a clearance between the upper surface of the wafer and a gas flow controller suppresses the amount of thinning of the edge roll-off portion in local dry etching, thereby reducing edge exclusion of the semiconductor wafer. can do.
[0026]
【The invention's effect】
According to the gas flow controller of the present invention, the flow rate of the activated species gas flowing into the edge roll-off portion can be extremely reduced as compared with other portions, so that the thickness of the edge roll-off portion is suppressed, and the edge of the semiconductor wafer is reduced. There is an effect that the exclusion can be reduced. In addition, this gas flow controller has a simple structure, and there is an effect that it is not necessary to make a major modification to the conventional apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial enlarged cross-sectional view around a semiconductor wafer, for explaining edge roll-off.
FIG. 2 is a graph showing a change in machining allowance a necessary for eliminating (flattening) an edge roll-off portion in a conventional dry etching process and a change in machining allowance b that can be actually handled by the apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an outline of a local dry etching apparatus which is an example of an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view for explaining an outline of a gas flow controller main body 61. FIG.
FIG. 5 is a graph showing one example of the relationship between the overhang amount d and the thinning amount suppression rate at a certain point of the edge roll-off portion.
FIG. 6 is a graph showing one example of the relationship between the clearance and the removal rate suppression rate at a certain point of the edge roll-off portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Local dry etching apparatus 11 Vacuum chamber 12 Wafer table 121 X-axis feeding apparatus 122 Y-axis feeding apparatus 123 Z-axis feeding apparatus 13 Nozzle 14 Active species gas generator 151, 152 Gas cylinder 153, 154 Valve 16 Pipe 171, 172 Door 2 Carrying in Chamber 3 Unloading chamber 6 Gas flow controller 61 Gas flow controller main body 612 Inner wall surface 613 Wafer hole 614 Inner flange 616 Hole 617 Hole 62 Drive device A Edge roll-off B Bevel surface E Edge exclusion P Flat portion, flat surface W Semiconductor Wafer d Overhang amount h Clearance

Claims (1)

真空チャンバー内において、ノズルから半導体ウェハ表面に活性種ガスを吹き付けながら半導体ウェハの表面に沿って上記ノズルと半導体ウェハとを相対的に送ることによって半導体ウェハの表面を加工する局所ドライエッチング方法において、
半導体ウェハを納めることができる内壁面を備えたウェハ穴と、上記ウェハ穴の一端に設けられ、ウェハ穴内に向かってオーバーハングしており、上記ウェハ穴に納めた半導体ウェハの上面との間にクリアランスを有する内側フランジ部とを備えたガス流コントローラで上記半導体ウェハを覆うことにより、上記半導体ウェハのエッジロールオフ部へ流れ込む活性種ガスの流量を減少させ、エッジロールオフ部の除肉量を他の部分の除肉量と比べて抑制すること
を特徴とする局所ドライエッチング方法。
In a vacuum chamber, in the local dry etching method for processing the surface of a semiconductor wafer by isosamples along the surface of the semiconductor wafer feeding relatively the said nozzle and the semiconductor wafer while blowing activated species gas from a nozzle surface of a semiconductor wafer ,
Between a wafer hole having an inner wall surface that can accommodate a semiconductor wafer and an upper surface of the semiconductor wafer that is provided at one end of the wafer hole and overhangs into the wafer hole. By covering the semiconductor wafer with a gas flow controller having an inner flange portion having a clearance, the flow rate of the activated species gas flowing into the edge roll-off portion of the semiconductor wafer is reduced, and the thickness of the edge roll-off portion is reduced. A local dry etching method characterized in that the amount is reduced as compared with the thickness of other portions .
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